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神外资讯:新方法可以为脑瘤治疗提供新视角

编辑:INC|发布时间:2021-01-21 15:25|点击次数:
虽然大多数病人都执行当前的分类方法,有时有两组之间的不一致的结果,与传统的病理发现癌症是一种胶质母细胞瘤,突变研究没有,反之亦然,即使两个病理学家看相同的大脑肿瘤细胞在显...

  对RNA的观察告诉我们基因告诉细胞做什么,科学家们说,直接观察脑肿瘤细胞的RNA似乎可以提供客观、有效的证据,更好地分类肿瘤和最有效的治疗方法。胶质瘤是成人中最常见的脑肿瘤类型,它们有多种可能的结果和三种亚型,从通常更易治疗的星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤,到通常更致命的胶质母细胞瘤

神经胶质瘤治疗新方法

  科学家在《科学报告》杂志上报告说,他们的方法,产生所谓的肿瘤转录组谱,特别擅长识别一些最严重的肿瘤,研究人员说。

  神经胶质瘤目前是通过组织学分类的,主要是病理学家在显微镜下观察癌细胞时看到的形状或形态,以及已知的致癌基因突变。

  “我们正在增加第三种方法,”研究人员表示。

  虽然大多数病人都执行当前的分类方法,有时有两组之间的不一致的结果,与传统的病理发现癌症是一种胶质母细胞瘤,突变研究没有,反之亦然,即使两个病理学家看相同的大脑肿瘤细胞在显微镜下,科学家们说。

  为了更直接地了解癌细胞的发展方向,他们选择研究相对未被研究的基因表达,更确切地说,是指示细胞走向的一步下游RNA。DNA的表达等同于RNA,因为DNA制造RNA, RNA制造蛋白质,蛋白质决定细胞的功能。癌症发展的一种方式是改变基因表达,提高一些基因表达,降低另一些基因表达。

  他们怀疑,新的方法将提供对肿瘤的额外认识,继续评估现有分类方法的有效性,并可能确定新的治疗靶点。

  当这些胶质细胞被取出体外时,RNA可以反映出它们当前的高含量和低含量。他们实际上是在研究RNA相关基因的复制量。通常情况下,基因表达决定了从头发颜色到体重的方方面面。转录组谱计算细胞中每个基因的拷贝数。”

  神经胶质细胞的作用是支持神经元,它们有一种严格调控的基因表达,使它们能够做到这一点。对于癌症,首先要做的事情之一就是细胞中每个基因的RNA拷贝会发生多少变化重要的细胞功能也会随之改变。她说:“你改变了基因表达,使其变得不同。”

  转录组分析从外科医生的肿瘤样本开始,就像其他方法一样,但是它会经过一个自动提取RNA的过程,然后将RNA放入一个可以读取不同基因表达水平的仪器中。然后生成的大量数据被输入到开发的机器学习算法中,该算法计算最有可能的胶质瘤亚型以及与之相关的预后。

  他们从癌症基因组图谱(TCGA)项目和分子脑肿瘤数据库(REMBRANDT)开始,这两个数据集已经完成了RNA的研究工作,还提供了相关的临床信息,包括1400多名胶质瘤患者的结果。研究人员利用他们的算法发现基因表达模式,并在没有任何其他输入的情况下,利用这些模式对所有胶质瘤患者进行分类。然后,他们比较了用标准分类方法出现的三种主要胶质瘤亚型。

  她说,他们的转录组分类与在显微镜下观察细胞的传统方法约有90%一致,与观察基因突变的方法约有93%一致。他们发现两种标准测量有16%的差异。

  她说:“这三种方法对大约10-15%的患者都不一致。”但她指出,这三种方法中最准确的分析应该是他们的,因为他们的方法在预测生存率方面比其他方法更好。

  他们发现的不同分类方法之间的差异对一些患者来说可能是显著的,尽管比例接近。

  研究人员说:“我们发现我们的方法可能有一些优势,因为我们发现一些患者的预后更差,可以用我们的方法识别,但不能用其他方法。”

  例如,IDH(异柠檬酸脱氢酶)基因突变的患者通常患有星形细胞瘤或少突胶质细胞瘤,这类肿瘤通常对治疗更敏感,比胶质母细胞瘤的生存率更高。然而,他们也发现,即使是一些具有IDH突变的低级别胶质瘤也会发展为所谓的继发性胶质母细胞瘤,这可能是其他两种方法无法发现的。研究人员指出,IDH突变在原发性胶质母细胞瘤中很少见。

  使用标准的技术,及时观察快照,这些星形细胞瘤进展为更致命的胶质母细胞瘤在27名患者中被分类为不太严重的肿瘤。研究人员说:“这种进展现象是已知的,但我们的技术在识别这些病例方面做得更好。”

  进一步的分析还发现,大约20%的预后较差的患者在TERT基因的启动子区域有突变。TERT基因以制造端粒酶而闻名,这种酶能使我们的染色体保持健康长度,而我们知道,染色体的长度会随着年龄的增长而减少。已知TERT功能被癌症劫持,使细胞无止境的增殖,这是癌症的标志。他们说,这种突变通常不会出现在一开始是更具侵袭性的胶质母细胞瘤的胶质瘤中,这意味着TERT启动子的突变在胶质瘤的进展中是重要的。

  研究人员说:“这意味着,如果我们有针对TERT基因的抑制剂或其他东西,那么你可能能够防止某些病例出现更糟糕的预后。”

  这些研究结果还指出优势不同的分类方法,在这种情况下建议分类通过突变可能不接这些最激进的脑部肿瘤,而他们的转录组的新方法,以及老方法在显微镜下观察肿瘤细胞的,更善于做这个重要的区别。

  研究人员说:“我们知道,一定比例的低级别胶质瘤会发展成胶质母细胞瘤,而这些是一些有时会被原始技术错误识别的肿瘤。”“使用我们的基因表达方法,我们找到了它们,即使其中一些有IDH突变。”

  他们写道,所有这些变异使得像世界卫生组织这样的组织要求更好的方法来确定预后不良的IDH患者。其他变异包括一些带有正常IDH基因的胶质母细胞瘤对胶质瘤的预后较差,但有一组胶质母细胞瘤的作用更像星形胶质细胞,往往预后较好。

  现在,已经有了一个更好的迹象表明哪些患者的预后会更差,下一步包括找出原因以及可能采取的措施。

  她说,除了预后的准确性,评估一种肿瘤分类方法的第二种方法是,它是否为你提供了更好的治疗选择,而这正是他们目前正在努力的方向。他指出,大多数药物和我们的许多行为,如锻炼和饮食,都会改变RNA表达。

  研究人员说:“现在,如果任何人向我们提供世界各地患者的RNA表达数据,我们就可以迅速告诉他们它最有可能是哪一种胶质瘤亚型。”他们说,能够检测RNA表达的设备正变得越来越普及,这应该会使转录组分析得到更广泛的应用。

  神经胶质瘤是由胶质细胞构成的肿瘤,包括星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞,这些脑细胞的数量超过神经元,它们的正常功能是包围和支持神经元。

  科学家们说,对细胞中IDH基因突变的鉴定已经使胶质瘤的标准分类更加系统。突变可以通过对活检载玻片进行染色或测序来识别。

  在使用机器学习来自动化和客观化癌症诊断和他们编写的亚型(包括胶质母细胞瘤)方面也取得了很大进展。胶质母细胞瘤已被鉴定为基于转录组的分析,但不是所有的胶质瘤,如目前的研究。

  像大多数基因一样,IDH基因通常在体内有很多工作,包括为各种类型的细胞处理葡萄糖和其他代谢物。但一旦发生突变,它就会对细胞产生破坏性,产生活性氧等因素,破坏DNA,导致癌症和其他疾病。这些突变可能与年龄和/或环境暴露有关。IDH抑制剂正在对包括神经胶质瘤在内的多种癌症进行临床试验。

  人们对癌症中发生的显著的DNA甲基化也有了越来越多的认识,这种甲基化改变了基因表达,导致肿瘤抑制基因沉默,并产生额外的致癌基因突变。

  资料来源:News-medical

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