2022-05-29

Sci Rep | 条件重编程细胞（CRC）技术可成为研究肿瘤利器

图灵基因 图灵基因 2022-05-29 07:03 发表于江苏

收录于合集#前沿分子生物学机制

Georgetown Lombardi综合癌症中心的研究人员已经确定了决定女性是否有乳腺癌复发风险的遗传因素和其他因素。该团队的发现可以为防止新肿瘤的发展提供新的研究途径，它是通过使用在Georgetown Lombardi开发的一项先进技术实现的，该技术允许实验室研究人员扩增或繁殖难以提取的乳腺组织细胞。

这项研究（“Characterization of transcriptome diversity and in vitro behavior of primary human high‑risk breast cells”）发表在《Scientific Reports》上。

“在利用条件重编程细胞技术从侵袭性乳腺癌同侧的乳腺切除组织中进行上皮细胞的初步分离后，研究了具有乳腺癌发展风险的非癌性人类乳腺上皮细胞的生物学和转录组。培养物显示出一致的可分类行为。样本之间的相对活性和乳腺球形成存在差异，但在三种不同的乳腺特异性介质中是稳定的。”研究人员写道。

“E2F细胞周期靶基因表达水平与活性呈正相关，而与年龄增长则呈负相关。雌激素生长反应与组织坏死因子信号和干扰素α反应基因富集有关。新辅助疗法化疗显著改变了转录组，将它们转移到与乳腺干细胞形成相关的基因的表达上。”

“乳腺癌预后特征集包括仅限于妊娠特定阶段或月经周期的正常发育中的基因。对样本转录组进行了阶段特异性基因表达模式查询。所有癌症样本和一部分高危样本显示出反映异常基因表达模式的重叠阶段，而其他高危样本则表现出更具阶段特异性的模式。”

“总之，高危细胞保留了可以反映不同风险特征的行为和转录组多样性。有可能为高危乳腺细胞开发类似于用于乳腺癌的预后平台。”

研究人员专注于乳腺上皮细胞，这是形成在哺乳期间分泌乳汁的导管和乳腺叶的细胞层。科学家们从捐赠的非癌组织中提取了这些细胞，这些非癌组织与在乳腺切除术中切除的癌组织位于同一乳房中。他们正在寻找许多可能引发复发的因素，但他们的主要目标是帮助确定细胞中每个基因何时何地被开启或关闭的转录组。

尽管手术技术不断改进，但无法检测到的微小肿瘤碎片仍可能存在，并且是多达15%的女性乳腺癌复发的一个因素，有时是在手术后数年复发；激素受体阳性乳腺癌患者的复发风险最高。

在分析手术前接受过化疗的女性的扩增上皮细胞时，研究人员发现RNA发生了显著变化。特别是，他们发现了以前被认为是癌症预后指标的基因发生了显著变化。

“当一个人被诊断出患有乳腺癌时，我们有几种工具，包括检测BRCA1/2等基因，来决定他们是应该接受某种化疗还是仅仅接受激素治疗。但我们拥有的工具并不像我们希望的那样精确。”Georgetown Lombardi肿瘤学和医学教授、该研究的通讯作者Priscilla Furth医学博士说。

“在发达国家，大约八分之一的女性被诊断出患有乳腺癌。我们希望我们的研究结果将有助于在未来进行更精确、更有针对性的筛查，避免女性进行不必要的检查，因为我们目前几乎对所有年龄在40到70岁之间的女性进行筛查，有时甚至非常积极。”

研究人员还指出，对于没有患过乳腺癌的女性来说，这是有意义的，因为一些RNA改变与乳腺干细胞的形成有关。干细胞是自我更新的，与生长发育有关。

乳腺干细胞是可以分化或改变功能成为特化乳腺上皮细胞的成体干细胞。如果这些细胞失调，那么患癌症的可能性就会增加。研究人员对来自孕妇的细胞特别感兴趣，因为怀孕通常会触发细胞中额外的更新周期，可能会增加患癌症的风险。

该团队引用了条件重编程细胞（CRC）技术（在Georgetown发明并获得专利）在其工作中的关键作用。该研究使用CRC进行上皮细胞的初步分离。CRC是唯一已知的可以像癌细胞一样无限生长的系统；据研究人员称，一周内可以培养出多达100万个新细胞。

科学家们还指出，过去研究这些细胞的主要问题之一是，上皮细胞培养物经常被其他类型的细胞污染，尤其是成纤维细胞，它们在培养物中生长得非常快，而上皮细胞生长得稍慢。原发性肿瘤细胞也可能难以分离，但与传统方法相比，研究人员使用CRC技术取得了更大的成功。