一项近期采用CRISPR这一尖端基因编辑技术的研究为科学家们提供了对前列腺癌转移行为的深入见解。
这项利用CRISPR这一最先进基因修改工具的研究，让威尔康奈尔医学院的研究人员及其合作者对前列腺癌的传播或转移有了更清晰的理解。
该研究团队于9月23日在《癌症发现》上发表的研究文章中，绘制了转移性前列腺癌细胞在体内游走的复杂路径。
“通过创建虚拟地图，我们可以揭示隐藏的转移路线，可能引导我们寻找能够阻止癌症进展的创新治疗方案，”该研究的首席作者、威尔康奈尔医学院药理学助理教授达维德·诺瓦克博士表示。
前列腺癌转移的影响
大约12%的男性在一生中的某个阶段会被诊断为前列腺癌。美国癌症协会估计，2024年，美国将约有35,250人死于这种疾病。
“当前列腺癌扩散到肺、肝和骨骼时，它对生存率的影响是显著的，”该研究的首席研究员、威尔康奈尔医学院的博士后研究员瑞安·塞里奥博士解释说。当癌症保持局部时，生存率接近100%。然而，一旦发生转移，生存率骤降至40%以下。
诺瓦克博士表示，理解前列腺癌的转移可能会导致更好的治疗选择，他还担任三机构计算生物学与医学博士项目的助理教授，并且是威尔康奈尔医学院桑德拉和爱德华·梅耶癌症中心的成员。
一种新的研究模型
研究小组建立了一种名为EvoCaP的新小鼠模型，以研究前列腺癌的进展与扩散。除诺瓦克博士和塞里奥博士外，团队还包括威尔康奈尔医学院泌尿科副教授克里斯托弗·巴比里博士，以及来自冷泉港实验室的计算生物学家亚当·西佩尔博士和阿明·谢本博士。
研究人员向12周龄的小鼠注入了一种旨在传递遗传信息到前列腺的病毒。该病毒旨在消除两个肿瘤抑制基因，以促进前列腺癌的生长与扩散，并插入一个“条形码”，这是一个独特的遗传标记，可以随后使用CRISPR技术进行修改。
借助基因测序和生物发光成像等额外工具，这个条形码使得研究人员能够追踪前列腺癌克隆——源于原始癌细胞并保持相同基因突变的细胞，这些细胞增殖并转移。他们监测这些克隆细胞，直到小鼠达到60周龄。
“通过条形码，我们可以跟踪克隆细胞如何迁移到体内的不同转移位置，”塞里奥博士表示。科学家们确定了促进癌症传播的特定克隆细胞并识别了其传播模式。值得注意的是，虽然原始肿瘤由许多前列腺癌细胞组成，但大多数转移起源于一小组由肿瘤转移到骨骼、肝脏、肺和淋巴结的侵袭性克隆。
他们还发现，一旦大多数癌细胞迁移到某个器官，它们往往保持在那里，而不是进一步扩散，只有少数相关细胞触发额外的转移。“这些传播模式，被称为播种拓扑，在小鼠中的表现与人类病例中观察到的相符，”塞里奥博士解释说。
“我们发现有趣的是，我们模型中的转移路径在某种程度上与人类癌症播种模式相吻合，”诺瓦克博士指出。“利用我们的方法追踪转移细胞的路径为理解这种致命癌症的传播提供了重要的起点。”
威尔康奈尔医学院的许多医生和研究人员与外部组织保持合作，以促进科学进步并提供专业见解。该机构公开分享这些关系以确保透明度。有关更多信息，请参见达维德·诺瓦克博士的简介。
本研究部分由国家癌症研究所和国家普通医学科学研究所资助，它们是美国国家卫生研究院的一部分，资助编号为R01CA272466和R35GM127070。
