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Nat Commun:华人科学家利用新的单细胞遗传学方法解决潜在的耐药性问题

来源:本站原创 2019-10-23 09:23

2019年10月23日讯 /生物谷BIOON /--圣母大学(University of Notre Dame)的研究人员利用一种可以识别单个细胞基因图谱的新技术,模拟了乳腺癌肿瘤对某种药物的潜在耐药性,然后确定了一种逆转这种耐药性的药物组合。

图片来源:Nature Communications

Siyuan Zhang是圣母大学生物科学学院副教授,他和他的团队使用了一种新的分析方法,在《Nature Communications》上发表了这一发现。

"这项新技术让我们可以对每个细胞进行测序,"张说,他的实验室与圣母大学的基因组学生物信息学核心设施团队合作,在校园中应用这项名为高通量单细胞分析的新技术。

直到最近,发现癌症组织的基因表达模式一直是使用整个肿瘤组织进行的,这一过程被称为批量测序。不幸的是,癌细胞嵌在其他细胞的基质中,因此很难分辨单个细胞的真实特征。新的单细胞分析技术使得识别每个细胞的性质成为可能。

在这项研究中,研究人员观察了一种特殊的新药是如何在HER2阳性乳腺癌这种恶性肿瘤中起作用的。这种被称为CDK 4/6抑制剂的药物用于阻断一种特定类型的酶,起效迅速。但大多数药物一开始效果良好,直到肿瘤最终发生变化并对治疗产生耐药性。然后,研究人员开始研究具有耐药性的肿瘤,并开始开发克服耐药性的新药,但那时已经太晚了。张说:"当我们找到一种新药时,肿瘤已经发生了变化。"

张决定研究预测耐药性的潜力。在对CDK 4/6进行临床试验的同时,利用单细胞分析技术,他的团队发现了一种能导致耐药性的肿瘤浸润免疫抑制细胞。然后,研究小组添加了另一种已经获得FDA批准的针对免疫抑制细胞的药物。这种组合扭转了战局。

"我们的研究表明,耐药肿瘤是可以治疗的,可以在相当长的一段时间内维持和控制肿瘤的大小,"张说。张指出,考虑到附加药物的有效性,临床医生甚至可以在耐药性出现之前就开始联合治疗。因为该药物已经获得FDA批准,临床医生可以选择现在就尝试该方案。

基因组学生物信息学核心设施主任、生物科学系教授Michael Pfrender说,单细胞分析可能会带来更多发现。他说:"单细胞疗法在人类疾病和发展中的应用意义深远。这项技术正迅速成为生物医学研究工具箱中的一个重要组成部分。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Siyuan Zhang et al. Single-cell profiling guided combinatorial immunotherapy for fast-evolving CDK4/6 inhibitor-resistant HER2-positive breast cancer. Nature Communications. DOI https://doi.org/10.1038/s41467-019-11729-1
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