一种新工具出现,可以识别多发性骨髓瘤细胞在面对各种治疗时的进化优势。它提供的见解可以帮助避免肿瘤中的药物抵抗。
癌细胞并不都是相同的,即使在同一种类型中也如此。虽然它们携带使其转变为肿瘤细胞的基因突变,这些错误在细胞之间的差异性很大。每种癌症都包括不同组细胞,表现出不同的突变,理解这些组是至关重要的,因为其中一个组可能会崛起,导致治疗抵抗。然而,科学研究肿瘤内这些细胞组的特征的努力进展缓慢。
最近由H12O-CNIO血液肿瘤临床研究单位进行的一项研究显示,基于进化原则的方法可以有效地展示多发性骨髓瘤中多样化细胞群体如何对不同药物作出反应,可能导致药物抵抗。
肿瘤内的进化竞争
癌症可以比作一个生态系统,其中稍有不同的细胞在进化斗争中竞争,最具韧性或最能抵抗治疗的细胞最终存活。CNIO研究员Larissa Haertle使用的技术称为克隆竞争实验,实时展示了不同的肿瘤细胞群体如何适应每种治疗,直到某一特定群体变得占主导地位。
这种技术具有高度形象化:不同细胞群体被染成不同的颜色,共同培育,并暴露于现有的治疗中。随着时间的推移,具有使其能够抵抗所用药物的遗传特质的细胞群体的颜色在培养中变得更加显著。
高度异质的肿瘤
深入了解不同细胞群体的行为在多发性骨髓瘤的案例中至关重要,这是一种因药物抵抗而频繁出现的血液癌症。”多发性骨髓瘤是相当异质的,”Haertle解释道,”一个肿瘤可能有许多基因改变,我们必须将其视为包含多个不同肿瘤的情况。”
“克隆竞争实验让我们观察到同一骨髓瘤内每个细胞群体如何对治疗作出反应,”她补充道。”这种方法使我们比传统方法更接近理解每个患者的异质性。此外,我们还可以实时观察细胞如何进化。”
更能生存和繁荣
通过这些实验,研究人员检查了KRAS基因,该基因在20%的多发性骨髓瘤患者中发生改变。他们发现两种特定的KRAS突变在携带这些突变的细胞中提供了竞争优势,因为这些细胞在测试中的繁殖速度超过了没有突变的同类细胞。
此外,他们还发现另外三种特定基因的变化,仅在暴露于两种标准的多发性骨髓瘤治疗时对肿瘤细胞有利,从而给予这些细胞适应的优势。
“当药物被施用时,所有其他细胞都死亡,但带有这些突变的细胞则存活下来,”Haertle指出。为了防止肿瘤通过这一机制发展出抵抗力,作者建议在检测到患者这些突变时实施治疗的”休息”或改变疗法。
该研究由首席作者Haertle与高级作者Santiago Barrio在H12O-CNIO血液肿瘤临床研究单位进行,在Joaquín Martínez-López的指导下,以及在德国维尔茨堡教学医院内科II部门进行。