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Nature:揭示成年患者中弥漫性神经胶质瘤的纵向分子轨迹

来源:本站原创 2019-11-24 13:33

2019年11月24日讯/生物谷BIOON/---神经胶质瘤纵向分析(Glioma Longitudinal Analysis, GLASS)联盟对治疗前后的弥漫性神经胶质瘤细胞进行了表征,旨在确定它们如何发生变化以及为何这种形式的恶性脑癌如此难以治疗。这些研究工作为进一步的研究提供了基础,也为临床界预测新开发疗法的有效性提供了机会。

直到最近,癌症仍被认为是一种单一的疾病,它的亚型取决于它在人体内产生的位置。然而,详细分子分析技术的出现表明,情况要复杂得多,即使在一个肿瘤内也可能存在许多亚克隆细胞群体。有效治疗存在一个重大问题:消灭一类癌细胞可能不会影响另一类癌细胞,而且这实际上可能会给后者带来竞争优势。

作为成年人中最常见的恶性脑肿瘤,弥漫性神经胶质瘤(diffuse glioma)也是最难治疗的癌症之一。尽管可通过外科手术、放疗和/或化疗加以干预,它总是会复发。但是,尽管神经胶质瘤的初始分子特征已经得到很好描述,但是在治疗压力下它们的后续进化仍然未知。为了解决这个问题,来自GLASS联盟的研究人员在一项新的研究中研究了神经胶质瘤分子特征随着时间的推移发生的动态变化。他们的发现指出神经胶质瘤的基因组改变呈现出高度可变的和患者特异性的轨迹。相关研究结果于2019年11月20日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Longitudinal molecular trajectories of diffuse glioma in adults”。
图片来自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1775-1。

在论文通讯作者、美国杰克逊基因组医学实验室的Roel Verhaak博士以及论文第一作者、杰克逊基因组医学实验室的Floris Barthel博士和Kevin Johnson博士的领导下,这些研究人员在多个时间点获得了来自在35家医院接受治疗的285名患者的数据。最后,他们在两个分别代表初始和复发的时间点从222名患者中选择出代表弥漫性神经胶质瘤的三种主要亚型的高质量肿瘤样本。这些分析证实神经胶质瘤的高度可变性,这就为有效研究神经胶质瘤的进化和治疗反应提供了框架。

Verhaak说:“还需要更多的数据来充分理解神经胶质瘤的进化,但是这种GLASS资源为更有效地研究进化和治疗反应提供了良好的基础。从总体上而言,这些发现将有助于我们确定哪种治疗方法将导致最大程度地去除或杀死神经胶质瘤细胞。”

在这些令人感兴趣的发现中,当神经胶质瘤细胞受到放疗和化疗等癌症疗法引起的压力时,它们不会以一致的方式进化。患者样本之间存在共同的特征,比如超突变(hypermutation),即基因组中有很高的突变率;非整倍性(aneuploidy),指的是由于细胞分裂功能障碍而发生的整条染色体丢失或获得。但是,在这些驱动癌症起始和进展的早期事件发生之后,它们的进化往往看起来是随机的,而不是沿着可预测的道路前进。

这些研究人员还评估了免疫活性如何影响神经胶质瘤进化。作为一个令人兴奋的新领域,免疫疗法利用人体自身的免疫系统来靶向攻击和消除癌细胞,了解肿瘤微环境中的免疫相互作用和神经胶质瘤免疫逃避的特性是采取潜在的干预措施的重要步骤。这项新的研究表明,尽管患者之间存在差异,但神经胶质瘤的免疫活性(免疫编辑, immunoediting)不会随时间而变化,不过还需要开展更多的研究工作来充分了解这种差异性以及哪种免疫疗法可能对神经胶质瘤最有效。另一方面,这些研究人员鉴定出IDH1基因中的一种特定突变,这种突变产生一种新抗原(一种潜在的免疫系统靶标),并且在癌症复发时持续存在。这一发现为在初始阶段和复发阶段进行疫苗治疗提供了可能的机会。

最后,这项研究为如何改善全球神经胶质瘤患者的临床预后提供了重要的见解。论文共同作者、英国利兹大学的Lucy Stead博士说,“这项研究提供了迄今为止最大的连续性神经胶质瘤图谱数据库。这将使得研究界和临床界可能能够预测新型癌症疗法治疗脑的疗效。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Floris P. Barthel et al. Longitudinal molecular trajectories of diffuse glioma in adults. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1775-1.

2.How do gliomas evolve?
https://medicalxpress.com/news/2019-11-gliomas-evolve.html
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