6.SciRep:科学家有望利用数学模型开发出新型癌症个体化化疗策略
doi:10.1038/srep43294
近日,一项发表在国际杂志ScientificReports上的研究报告中,来自佛罗里达州立大学的研究人员通过研究成功利用数学模型找到了用于癌症患者治疗的最有效的化疗方法。文章中,研究者JinfengZhang及其同事开发出的新型统计学模型能够根据肿瘤的基因表达特性来对患者所用的化疗手段进行排序,这种排序不仅考虑到了疗法击退癌症的有效性,而且还考虑到了所用药物给患者带来的痛苦的程度。
研究者Zhang说道,相比10年前,如今癌症患者有了更多的治疗选择,然而考虑到相对较短的治疗癌症的机会,阐明患者对不同疗法的反应却是非常重要的,如今我们就能够利用患者机体肿瘤细胞的基因组信息来理解患者对疗法的反应,进而就能够解决精准医学治疗中所面对的问题。
癌症的治疗让科学家们非常棘手,通常被认为最佳的治疗手段-化疗往往具有一定的毒性,而且也会产生一定的副作用。肿瘤学家们通常会基于肿瘤的阶段以及其它临床信息来制定癌症治疗方法;本文中研究者所开发的技术就能够帮助临床医生提取出患者的肿瘤样本,并且进行肿瘤基因表达特性的分析,随后基于相关的研究结果,这种新型数学模型就能够对不同疗法进行排序,最终告诉医生们哪种疗法是最佳的。
研究者Sang表示,科学家们过去开发出了很多产品来预测是否患者需要接受化疗以及患者的生存率,但这些检测试剂盒并不能告诉患者哪种方法对他们才是最有效的,这就是科学研究和患者实际需求之间的一个巨大的缺口。本文中,研究人员分析了1079名乳腺癌患者的医疗记录,这些患者通常利用化学疗法-蒽环类药物、蒽环类药物外加紫杉酚或多西紫杉醇进行治疗,随后研究者利用遗传和临床变化开发出了预测性的模型来帮助预测患者对每种药物组合所产生的反应。
在现实生活中,这些患者对疗法的完全反应率大约为20%,然而在这种新型模型的帮助下,某些乳腺癌亚型患者的完全反应率能够达到33%或49%,同时研究者还发现大约有11%的患者得到了完全地治疗。未来研究人员希望能够进行相关的临床试验来调查这种技术的作用效果。研究者表示,这对于患者而言或许非常重要,如果我们能够优化每一位患者的疗法体系那么就会挽救更多患者的生命,研究者希望后期能够进行更为深入的研究来开发出更多的技术帮助提高癌症患者的生存率,改善其生活质量。
7.BMCCancer:利用特殊生物标志物或有望开发出前列腺癌的新型个体化疗法
DOI:10.1186/s12885-017-3134-7.
据美国癌症协会数据显示,2016年在美国有超过18.1万的新发前列腺癌患者,前列腺特异抗原测试(PSA)是临床医生最早使用的用于检测患者是否患前列腺癌的方法,有时候较高的PSA水平或许是一些良性状况的标志,比如炎症;因此,目前研究人员目前正在开发一些可靠的检测手段来帮助泌尿科医生们对老年人群进行前列腺癌的检测;近日,来自密苏里大学的研究人员通过研究阐明了一种特殊的蛋白状态如何帮助临床医生们更好地对前列腺癌的进展进行鉴别,同时还能够帮助患者进行更加理性的决策制定,相关研究刊登于国际杂志BMCCancer上。
研究者SenthilKumar教授说道,我们的研究重点关注寻找特殊的遗传标记来帮助鉴别那些更易于恶化的前列腺癌患者以及能够成功利用药物治疗或反应较好的患者。文章中研究者发现,一种睾丸特异性Y样蛋白(TSPYL5)在正常患者和携带不同格里森分值(2-10分)肿瘤组织的患者机体中变化非常大,这些分值能够基于疾病的进展程度来对患者进行分类,这就能够帮助确定不同患者的治疗手段。
研究者发现,蛋白质TSPYL5在格里森分值为7的肿瘤组织中存在,但随着格里森分值从7往上增加TSPYL5蛋白的水平就会减少或者缺失,这或许就能够帮助预测前列腺癌进展的恶性过程,此外,TSPYL5蛋白的存在还能够促进被检测的前列腺癌细胞对药物产生较好的反应。Kumar说道,TSPYL5的检测或许就能够成为一种帮助我们抵御前列腺癌的有效工具,我们希望在患者接受任何不必要的侵入性手术治疗或者药物疗法之前能够利用针对患者的新型生物标志物来进行深入研究。
研究者认为,这项研究还需要对大型的患者队列进行研究来证实基于生物标志物的新方法的潜力,目前沿着这条研究思路研究人员正在开展相应的研究;研究人员希望通过后期更为深入,以及大规模的研究能够更好地利用所鉴别的生物标志物来开发前列腺癌的个体化新型疗法。
8.NatCommun:华人科学家借助PDX模型寻找乳腺癌个体化治疗新策略
癌症治疗的目的在于摧毁肿瘤,阻止肿瘤生长和扩散。为达到该目标,来自贝勒医学院和华盛顿大学医学院等研究机构的研究人员开发了一种寻找乳腺癌治疗策略的新方法。他们首先鉴定一些促进肿瘤生长的蛋白,然后再对实验药物进行筛选找到有望中和这些蛋白的潜在药物分子。相关研究结果发表在国际学术期刊NatueCommunicaitons上。
文章作者Dr.MatthewEllis表示:"我们使用了人源化肿瘤异种移植模型和蛋白组-基因组学的方法来找到更为有效的癌症治疗药物。"
人源化肿瘤异种移植模型(PDX):一种在体的人类肿瘤模型
构建一个人源化肿瘤异种移植模型需要将一个人类肿瘤样本移植到特殊的实验小鼠体内。"我们让直接取自于病人的肿瘤样本在实验小鼠体内生长,可以模拟一些肿瘤细胞生长所需要的天然环境--比如一颗跳动的心脏、血管以及其他生物学结构。我们认为这种方法更贴近肿瘤生长环境,比体外培养的细胞更适合用于研究癌症药物。"Ellis这样说道。
在之前的研究中,研究人员曾经发现这种方法是比较成功的,构建的乳腺肿瘤PDX模型可以表达原始乳腺肿瘤表达的大部分基因和蛋白。除此之外,乳腺肿瘤PDX模型对药物处理的应答情况与病人对药物的应答情况类似。这些结果表明乳腺肿瘤PDX模型可以用于发现和检测一些用于治疗乳腺癌的潜在靶向药物。
蛋白组-基因组学:同时研究蛋白和基因
癌细胞与正常细胞的差别可能不仅在于表达的基因,还在于它们用于执行功能的一些蛋白质。一些癌蛋白能够促进正常细胞发生癌变,发现并中和这些驱动蛋白或许是更好的治疗策略。蛋白组-基因组学让研究者们能够同时对肿瘤细胞出现的蛋白和表达的基因进行研究。
"蛋白质执行细胞内大多数生物学功能,而只了解基因序列并不能自动告诉我们关于蛋白质在细胞内运行的一切事情。"文章共同作者Dr.LiDing这样说道。
在这项研究中,研究人员使用质谱技术对蛋白质进行定量和描述,确定24个代表不同乳腺癌亚型的乳腺肿瘤PDX模型中出现的蛋白。他们一共发现10000个蛋白以及它们在不同肿瘤之间的相对丰度。
"在PDX模型中发现的这些蛋白都有成为药物靶点的可能。除此之外,我们也在病人的乳腺癌样本中观察到了类似的蛋白表达模式,表明我们的方法与临床之间存在潜在联系。"Ellis这样表示。
借助这种方法科学家们未来能够回答许多问题,比如为何一种药物能够诱导一名病人体内的肿瘤发生萎缩而对另外一名病人却不起效。该研究对于癌症个体化治疗的发展有重要推动作用。
9.Oncogene:乳腺癌靶向和个体化治疗又迈进一步
密歇根州立大学的研究人员最近发现可以根据乳腺癌细胞某些基因的表达情况预测有效的治疗选择。这项发表在国际学术期刊Oncogene上的研究为利用基因表达模式帮助指导治疗方法选择提供了证据,也为更多靶向治疗和精准治疗方法的应用奠定了基础。
"乳腺癌有众多亚型,"EranAndrechek教授这样说道。"因为驱动这些癌症发生的基因不同,所以治疗方法也不相同。"
雌激素或孕激素受体阳性的乳腺癌属于激素驱动癌细胞生长的亚型。其他还包括EGFR2或HER2阳性乳腺癌以及三阴性乳腺癌等亚型。三阴性乳腺癌不受HER2蛋白和雌激素受体驱动,是该研究中主要研究的乳腺癌亚型。
在这项研究中,研究人员首先检测了每个三阴性乳腺癌肿瘤的基因特征和区别。随后将他们收集到的基因信息与各种靶向药物进行比对。
"三阴性乳腺癌具有高度的侵袭性,目前可以选择的治疗方法也比较有限,"Andrechek这样表示。"通过观察这种癌症特定的基因表达模式,确定被激活的信号途径,就可以选择能够关闭这些信号途径阻止肿瘤生长的药物。"
研究人员发现了一种由三种药物形成的组合,其中包括两种得到FDA批准的药物--Afatinib和Trametinib,该组合可以靶向与三阴性乳腺癌有关的一条信号途径有效阻止肿瘤生长。目前这两种通过批准的药物已经用于其他癌症类型的治疗。
Andrechek教授认为该研究是明确这种治疗方法可行性的第一步。"我们也检测了其他其他药物组合,并且我们在人源肿瘤异种移植小鼠模型(PDX)上对结果进行了验证。这让我们认识到靶向和个体化乳腺癌治疗将来能够取得成功。"
10.Oncotarget:科学家发现新型宫颈癌亚型个体化癌症疗法有望被开发
doi:10.18632/oncotarget.14533
日前,一项刊登在国际杂志Oncotarget上的研究报告中,来自南卡罗来纳大学(UniversityofSouthCarolina)的研究人员通过研究鉴别出了一种新型的宫颈癌亚型,其类似于大部分宫颈癌,也会由人乳头状瘤病毒(HPV)诱发,但其生长却并不会受HPV的指挥,这就表明,靶向作用肿瘤特殊的基因组通路或许就能够帮助改善患者的预后及开发新型靶向性疗法。
研究者Banister指出,目前我们利用化疗和放疗结合的治疗体系来治疗宫颈癌患者,而且这种疗法能够帮助很大一部分患者,但标准疗法对大约三分之一的患者并没有什么效果;我们就发现了一类新型的宫颈癌亚型,其具有完全不同的遗传特性,这些患者的治疗似乎就应当选用其它方法。
文章中,研究者对来自癌症基因组图谱(CancerGenomeAtlas)项目中的255份宫颈癌样本进行分析,他们发现,被认为对宫颈癌发展非常必要的HPV癌基因仅会在HPV高度活性水平或HPV失活级别的水平下进行表达。此前研究中,研究者在头颈癌患者机体中发现了HPV失活程度的存在,因此他们就推测是否了HPV失活程度的宫颈癌是否会起源于病毒驱动的癌症,本文研究中研究者就证实了这种猜测,他们发现了一种新型的分子遗传机制能够驱动HPV失活的癌症的进化。
除了HPV癌基因表达外,研究者还指出,在HPV失活类别的宫颈癌和HPV活性类别的宫颈癌之间还存在着其它明显的差异,而且还发现了两类宫颈癌患者之间生存中值、DNA甲基化、确诊疾病的平均年龄以及基因表达特性之间的明显差异。研究人员分析了所有人类基因中的体细胞突变频率,结果发现,相比HPV活性级别而言,在HPV失活级别的患者机体中有19种癌症驱动基因出现了明显较高的突变率,这种差异性或许就表明,在调节肿瘤细胞生长的过程中,HPV癌基因似乎能够移除突变基因的功能。
比如,相比HPV活性的宫颈癌而言,HPV失活肿瘤中含有TP53基因突变的可能性是前者的17倍,因此靶向作用TP53突变的疗法似乎能给HPV失活肿瘤患者带来较好的治疗效果。最后研究者Banister说道,从事宫颈癌患者管理的医生应当对患者机体肿瘤的HPV癌基因的表达进行检测,同时还应当考虑依赖HPV活性的个体化疗法,HPV活性的肿瘤中免疫调节基因的表达水平较高,而且会对免疫检查点抑制剂疗法产生反应,相比较而言,HPV失活的肿瘤经常会发生PIK3CA/PTEN/AKT通路的突变,这就表明,AKT激酶抑制剂似乎就能够有效治疗这类患者。