癌症诊疗重大发现:染色质基因分析可识别源头细胞类型


 

内容摘要

美国杰克逊实验室(JAX)的研究人员开发出一种新方法,通过对开放染色质进行全基因组分析,来确定导致既定类型白血病的细胞类型。这一方法对白血病的诊疗具有重要作用。

 

每种癌症都始于一个单细胞的异变。知道了癌细胞的起源细胞,研究人员就可以分析出癌症的亚型,进而开发出新的诊疗手段,但现有方法很难从大量肿瘤细胞样本中识别出其起源细胞。

1.jpg染色质是细胞核内的重要成分,由DNA、组蛋白、RNA组成,在细胞进行分裂的特定阶段会聚缩成染色体。每种类型的细胞都有一个独特的染色质结构,封闭染色质会紧紧缠绕在核小体周围,相对不活跃;开放染色质与核小体的联系程度则相对松散,也更活跃。杰克逊实验室的助理教授珍妮弗·特罗布里奇博士通过分析肿瘤细胞中的开放染色质,改进了目前识别肿瘤细胞的起源细胞的方法。

特罗布里奇带领实验室同事构建了一个急性髓系白血病(AML)的小鼠模型。他们从人类和小鼠的骨髓中找出5种细胞:长期造血干细胞、短期造血干细胞、多能祖细胞、普通髓系祖细胞以及粒细胞巨噬细胞祖细胞。这些不同起源细胞引发的AML在小鼠身上显示出不同的侵入性:干细胞引发的病变更具侵入性,而祖细胞引发的病变的侵入性则要小很多。不同侵入性诱发白血病细胞出现的频率也有所不同:干细胞高,祖细胞低。

研究人员通过对不同AML细胞样本的开放染色质进行分析,并与正常细胞中开放染色质模式进行对比,进而确定了AML细胞样本中开放染色质的特征和基因表达模式,这使他们能将干细胞引发的AML与祖细胞引发的AML区别开来。

研究人员表示,通过对健康人群和AML患者群的干细胞和祖细胞的开放染色质进行进一步研究,他们就可以基于细胞起源来确定更精确的癌症生物标志,这对于癌症的诊断和治疗具有重要意义。

相关研究2016年7月11日发表在《自然—通讯》杂志上。

日本研究发现皮肤癌药物可防止白血病、淋巴瘤患者在骨髓移植产生的免疫异常

据日本媒体报道,日本佐贺大学医学部研究小组近日通过小白鼠实验首次发现,皮肤癌治疗药可以有效防止白血病、恶性淋巴瘤等“血癌”患者在接受骨髓移植手术时出现的免疫异常,对癌症复发也有抑制效果。

该研究成果被刊登在7日的美国科学杂志网络版上。研究小组拟尽早启动临床试验,争取在5到10年内使 其得到实际应用。

佐贺大学免疫学助教进藤岳郎介绍称:“(这项成果)应该会使放弃移植手术的人减少,帮助解救更多生命。”据悉,该成果将来有望应用于防止肾脏、肝脏等器官移植手术中发生的免疫异常。

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在对血癌的治疗中,有些情况下需要移植作为血液之源存在于骨髓等组织的健康造血干细胞。但是,如果患者与捐献者的兼容性较差的话,可能会引发“移植物抗宿主病”这一并发症,造成皮肤发疹、肝功能障碍等问题。病情加重的例子有很多。

目前为预防、减轻这类症状使用的是强力免疫抑制剂。但是,此类药品会削弱捐献者白细胞对患者癌细胞的攻击力,出现了癌症复发的情况。

研究小组此次着眼于皮肤癌之一“恶性黑素瘤”的认证治疗药Trametinib。通过小白鼠实验发现,该药品可以有效预防并发症并抑制癌症复发。

中国科研人员发现治疗白血病新型抑制剂 

中国科学院强磁场科学中心的研究人员研发出一种新型白血病抑制剂CHMFL-FLT3-165,且具有自主知识产权。在临床动物模型实验中,该抑制剂可以减缓FLT3-ITD阳性急性髓细胞性白血病肿瘤在小鼠体内的增长。

3.jpg该研究成果近日在线发表在国际著名学术期刊《白血病》上,并分别申请了中国发明专利和国际PCT专利申请的保护。

急性髓细胞性白血病(AML)是成年人血液系统常见的恶性癌症,患者的5年存活率仅25%,多数病例病情急重,如果不及时加以治疗,通常在几个月内就会导致死亡。

越来越多的研究表明,FLT3基因的异常表达、突变与急性髓细胞白血病的发生、发展及预后有密切关系,大约30%AML患者中存在该基因变异,FLT3突变是一种重要的原癌基因,是一个经过临床验证的治疗AML的有效药物作用靶点。

依鲁替尼是一种用于治疗两种B细胞恶性肿瘤——复发或难治性套细胞淋巴瘤及慢性淋巴性白血病的“老药”。美国食品药品监督管理局分别在2013年和2014年授予该药“突破性”地位。

中国科学院强磁场科学中心刘青松研究员课题组、刘静研究员课题组在研究前期,发现“老药”依鲁替尼的新用途——可以选择性靶向FLT3-ITD阳性AML细胞,之后在依鲁替尼结构的基础上,通过理性设计,研制出高活性高选择性的FLT3靶向抑制CHMFL-FLT3-165。该抑制剂可以有效抑制FLT3-ITD阳性急性髓细胞性白血病细胞系及原代病人细胞的增殖。

据介绍,目前,现有的FLT3抑制剂都是多靶点抑制剂,在抑制FLT3和c-KIT肿瘤病毒生长的同时具有一定的毒副作用。而此次研发的新型抑制剂,具有较好的安全性和较低的毒副作用。

急性骨髓性白血病小分子RNA疗法效果初显

发表在英国《自然·通讯》杂志上的一则生物学研究显示,携带有一类可调控基因表达的非编码RNA小分子miR-22的纳米颗粒,对于急性骨髓性白血病的小鼠模型显示出一定的治疗潜力。

急性骨髓性白血病是一种血细胞癌症,特点是骨髓内异常细胞的快速增殖影响了正常血细胞的产生。这是成年人最常见的急性白血病,而且往往在进行了密集的化疗后,依然会在五年内夺走患者的生命。虽然现在已经有许多关于急性骨髓性白血病基因组变异的特征信息,但人们对于驱动祖细胞转化成癌症细胞的分子机制仍所知甚少。

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实验中,美国辛辛那提大学陈建军与他的研究团队,分析了62名患者的癌症样本后发现,在急性骨髓性白血病患者样本中的miR-22表达减少了。他们通过使用急性骨髓性白血病的多种小鼠模型,发现恢复miR-22的表达水平,可以抑制特定的细胞传导通路,从而起到阻碍急性骨髓性白血病发展和癌细胞扩散的作用。

研究人员接下来用纳米颗粒将miR-22短链RNA运送进两种白血病小鼠模型,第一种模型含有基因改造的小鼠白血病细胞,第二种模型为含有来自人类白血病细胞系的小鼠,以此来评估miR-22疗法的“威力”。结果发现,在两种模型中,使用miR-22治疗的小鼠,均出现了癌症进展延缓以及生存时间延长的效果。

研究人员认为,使用携带有miR-22的纳米粒子来治疗急性骨髓性白血病,在开始临床试验前还需要进一步的测试。另外,论文作者们提出,把这种疗法和标准的化疗药物组合,对治疗急性骨髓性白血病应该也有效果。

文  环球网

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