一项研究表明,血液干细胞的“先前状态”在所发展的白血病亚型中发挥了决定性作用。这种称为STRACK的新技术可以在获得肿瘤变异前后监测每个细胞的演变。
髓系白血病是最具侵袭性的血液癌症之一,生存率较低。如今,白血病患者进行基因分析,以识别突变并选择最合适的治疗方法。然而,即使在具有相同突变的患者中,疾病进展和对治疗的反应也可能显著不同。
由ICREA研究员Alejo Rodríguez-Fraticelli博士领导的研究,资金由CRIS抗击癌症基金会提供,现已揭示这些差异可以用不所有血液干细胞在获得突变时响应相同的事实来解释,细胞的先前“状态”影响癌症的发展。
在这方面,研究人员识别出两种细胞类型——一种对炎症刺激“更强”,另一种对炎症刺激“更敏感”。这种先前的特征影响在获得肿瘤变异后疾病的发展方式。
“通过获得突变,这两种细胞状态都可以引发白血病,但具有不同的生物学特性,对治疗的反应也不同,” Rodríguez-Fraticelli博士解释道。
发表在细胞干细胞期刊上的研究结果代表了理解这些类型癌症广泛多样性的一步进展,并强调了在突变前分析细胞“状态”的重要性。
STRACK:高精度追踪
为了进行这项研究,研究人员开发了STRACK技术(重组酶激活和克隆动力学的同时追踪)。STRACK使用遗传条形码来追踪每个细胞,并监测其在获得突变前后的行为。
“这种方法使我们第一次能够将每个细胞的初始状态与后来的癌性特征联系起来,” 研究的第一作者Indranil Singh和Daniel Fernández Pérez博士说。
此外,使用小鼠模型使在完全生理环境中研究这一过程成为可能,并与受控的遗传特征相结合,从而增强了研究结果的意义。
迈向更个性化的治疗
这项研究得出的结论表明,对于白血病,仅仅识别遗传突变并不足以确定最合适的治疗方法。细胞的“先前状态”,包括其对重复炎症或表观遗传变化的反应,在预测肿瘤类型及其对治疗的反应时至关重要。
这些发现也可能适用于其他类型的癌症,因为不同组织中的细胞也会积累炎症或其他损伤的“记忆”,这会影响它们的行为。理解这些因素以及突变,将有助于开发更加个性化的治疗和预防策略,专注于避免那些使疾病发展成最具攻击性形式的习惯。
这项研究完全在IRB巴塞罗那的定量干细胞动态实验室由研究人员Indranil Singh、Daniel Fernandez Perez、Pedro Sánchez Sánchez和Alejo E. Rodriguez-Fraticelli进行。该项目获得了CRIS抗击癌症基金会通过其“CRIS卓越2020”计划和欧盟研究委员会通过ERC起步资助的必要资金。