2023-03-15

Sci Adv | 基因表达噪声提高罕见癌细胞中个别基因表达促进耐药性

原创 图灵基因 图灵基因 2023-03-15 10:11 发表于江苏

加文医学研究所（Garvan Institute of Medical research）领导的一项新研究表明，癌细胞对化疗的反应具有先天的随机性。研究小组发现，神经母细胞瘤的肿瘤细胞可以在对化疗有反应或没有反应的状态之间移动。

这一发现发表在《Science Advances》杂志上的一篇题为“Memory of stochastic single-cell apoptotic signaling promotes chemoresistance in neuroblastoma”的文章中。

研究人员写道：“已知基因表达噪声会通过提高罕见癌细胞中个别基因的表达来促进随机耐药性。然而，我们现在证明，当噪声的影响被整合到凋亡信号网络的多个组成部分时，耐化疗神经母细胞瘤细胞出现的频率要高得多。使用具有纵向高含量和体内活体成像的JNK活性生物传感器，我们确定了由于信号网络中的噪声而存在的随机、JNK受损、耐化疗细胞群。”

“我们发现在细胞死亡的过程中存在‘噪音’，这就是化疗治疗后发生在癌细胞身上的情况——基因表达系统中这种固有的噪音或随机性是化疗耐药性的一个重要方面。”Garvan网络生物学实验室负责人、副教授David Croucher博士说。

大约15%的神经母细胞瘤患者对化疗没有反应。

“我们的研究结果表明，基因并不能解释一切；其他调控层和肿瘤进展的其他机制也可以支持药物反应，所以我们需要考虑这些因素。”Garvan小组负责人、该研究的共同作者Sharissa Latham博士说。

研究小组表明，一旦神经母细胞瘤细胞达到抵抗化疗的状态，它们就无法恢复，这意味着在肿瘤细胞被锁定之前，有一个小窗口可以让治疗发挥作用。

“在肿瘤进入抵抗状态之前，将化疗与针对肿瘤内这种噪声的药物相结合，作为诊断后的一线治疗可能会取得最佳效果。”Croucher说。这完全颠覆了癌症临床试验的典型方案，即对已经用尽所有其他治疗方案的患者采用一种新的治疗方法。

研究人员使用数学模型来缩小神经母细胞瘤细胞死亡途径中的“噪声”信号。然后，他们将其应用于患者的细胞样本，并发现了一种耐药性标志物，一组参与细胞凋亡过程的蛋白质。

“我们想弄清楚这种随机性背后的原因。这些细胞到底是怎么回事，我们能操纵它们做出反应吗?”Latham说道。

研究人员期待着将这项工作推进到临床试验阶段。