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最新研究:科学家借助循环肿瘤细胞移植模型揭示三阴性乳腺癌的转移机制

来源:本站原创 2018-12-19 16:45

众所周知,三阴性乳腺癌(Triple-negative breast cancer,TNBC)是具有高转移性的恶性肿瘤,并且没有可用的分子靶点。2018年11月,来自西班牙圣地亚哥大学医学院等多个研究机构的学者在《International Journal of Cancer》上发表研究成果,首次使用来自于转移性TNBC患者的循环肿瘤细胞(CTC),建立了异种移植模型(CTCs derived xenografts,CDX)。通过对模型的深入研究,发现WNT信号传导是该肿瘤生物学相关的主要机制;并且,MELK的过表达与和较差的患者存活率相关。总体而言,该研究表明来自TNBC患者的CTC具有致瘤性,并且提示CDX可以作为提供肿瘤进展信息的有用模型。

三阴性乳腺癌(TNBC)约占乳腺癌病例中的10%到20%。因为雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和原癌基因Her-2均为阴性,所以还没有特有的针对三阴性乳腺癌的治疗指南。根据不同分期的患者,目前的治疗手段一般是结合手术和放化疗。所以,寻找其他的治疗靶点和药物一直是研究人员努力的方向。

患者的循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells,CTC)是从实体瘤中脱离并且存在于患者血液循环系统中的癌细胞。这些细胞可指示远端是否存在肿瘤。对于CTC的研究是对癌症的转移机制的探索至关重要的一步。然而针对于CTC的分子分析和扩增保存一直存在技术的局限性。到目前为止,文献中只有2例使用乳腺癌患者的CTC建成异种移植模型的成功案例。此次研究是首次针对于三阴性乳腺癌患者的CTC而建立的异种移植模型。

此次研究共有32位三阴性乳腺癌的患者参与,并且有22位年龄适配的健康志愿者参与作为对照(此实验通过了伦理委员会的审查,每位参与者都签署了知情同意书)。研究人员分一次或多次收集了每位参与者的外周血用于CTC的搜集。其中,一位43岁的患者(编号#20)在肿瘤转移初期每7.5ml血中检测出5个CTC单细胞;经过一年的放化疗,病情发生进展,再次检测时发现每7.5ml血液中有高达969个CTC单细胞和74个细胞团。除此之外,此患者的FFPE组织标本(包括手术和化疗前和转移后)也同时被收集。

研究人员利用此患者(#20)病情进展后收集到的CTC在免疫缺陷小鼠皮下移植,5个月后成瘤(CDX1),在传代时分别进行了皮下建模(CDX2)和原位建模(CDX2M)。在原位模型CDX2M中,研究人员在小鼠的血液中发现了CTC,揭示了这些细胞的潜在转移性。


图1,CDX传代过程

研究人员对患者的临床样本和CDX模型的样本进行了病理判断和免疫组化分析,其结果基本显示一致。另外,RNAseq测序结果显示,在患者的转移灶样本和CDX样本中,有433个高表达的基因重合,这些基因大部分和细胞周期(cell cycle)有关。研究人员做了进一步的基因本体分析(gene ontology analysis,GO),在所有样本中都发现WNT信号通路的高度激活。之前有研究表示过,WNT信号通路的高度激活和乳腺癌患者的肿瘤转移和预后效果差可能有着很大的关系。此次数据再次证明了此观点,并为将来寻找新的治疗靶点提供了参考信息。


图2:CDX1模型肿瘤组织免疫组化

MELK(Maternal Embryonic Leucine zipper Kinase)一直被认为是影响肿瘤生长进展及分化的重要激酶。研究人员通过对32位患者CTC的测序结果和对患者的随访的分析比较,统计出MELK的表达和患者的生存期有关:MELK高表达的患者的总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)低于MELK低表达的患者,分别相差27.25 和 17.7个月之多。因此,这些数据标志着MELK也许可以作为液体活检中潜在的标志物,并且也为正在进行的MELK抑制剂研发工作提供有价值的信息。


图3:患者生存期和MELK的表达关系

总体而言,该研究通过对来自TNBC患者的CTCs以及CDX(CTCs Derived Xenograft)分子分型的分析,为三阴性乳腺癌的转移机制提供了重要的数据,并且提示CDX可以作为提供肿瘤进展信息的有用模型。上海立迪具有成熟的CTC检测平台,可为潜在的转移性肿瘤提供线索,为早期针对性治疗提供可能。另外,上海立迪对于利用患者CTC建立CDX模型具有丰富的经验,囊括胃癌,肺癌和卵巢癌等多种癌种。上海立迪保持开放的态度,期待和更多的医生学者合作进行科研探讨,为患者带来希望。


参考文献


Pereira-Veiga, T., Abreu, M., Robledo, D., Matias-Guiu, X., Santacana, M., Sánchez, L., … Costa, C. (2018). CTCs-derived xenograft development in a Triple Negative breast cancer case. International Journal of Cancer. doi:10.1002/ijc.32001


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