一种类型的肺癌如何转变成另一种类型

被称为腺癌的肺肿瘤有时会对最初有效的治疗产生反应,转变为一种更具侵袭性的小细胞肺癌(SCLC),这种小细胞肺癌传播迅速,治疗选择很少。威尔·康奈尔医学院的研究人员开发了一种小鼠模型,阐明了这个有问题的过程,即所谓的组织学转化。这些发现促进了对突变基因如何引发癌症进化的理解,并为更有效的治疗提供了目标。
研究人员的研究结果发表在2月8日的《科学》杂志上,他们发现在从肺腺癌到小细胞肺癌(SCLC)的转变过程中,突变细胞似乎通过一种中间的干细胞样状态经历了细胞特性的改变,这种状态促进了转变。
“在人类患者身上研究这一过程非常困难。因此,我的目标是揭示小鼠模型中肺腺癌向小细胞肺癌转化的机制,”研究负责人埃里克加德纳博士说,他是刘易斯托马斯大学医学教授哈罗德瓦姆斯博士实验室的博士后研究员,也是威尔康奈尔医学院桑德拉和爱德华迈耶癌症中心的成员。复杂的小鼠模型花了数年时间来开发和表征,但使研究人员能够解决这个难题。
这项研究是与生理学和生物物理学助理教授、威尔康奈尔医学院迈耶癌症中心成员阿什利·劳尼博士和劳尼实验室的研究生、三机构计算生物学和医学项目的一部分伊森·厄尔利合作进行的。
“众所周知,癌细胞会继续进化,尤其是为了逃避有效治疗的压力,”Varmus博士说。“这项研究表明,新技术——包括检测单个癌细胞的分子特征,结合基于计算机的数据分析——如何描绘致命癌症进化过程中戏剧性的、复杂的事件,揭示治疗攻击的新目标。”
SCLC最常见于重度吸烟者,但这种类型的肿瘤也发生在相当数量的肺腺癌患者中,特别是在接受靶向一种名为表皮生长因子受体(EGFR)的蛋白质的治疗后,这种蛋白质促进肿瘤生长。新的sclc型肿瘤对抗egfr治疗有耐药性,因为它们的生长是由一种新的癌症驱动因素——高水平的Myc蛋白推动的。
为了揭示这些癌症途径的相互作用,研究人员对小鼠进行了基因改造,使其发展出一种常见形式的肺腺癌,其中肺上皮细胞由一种突变的EGFR基因驱动。然后他们将腺癌肿瘤转化为sclc型肿瘤,sclc型肿瘤通常起源于神经内分泌细胞。他们通过在其他一些变化存在的情况下关闭EGFR,包括肿瘤抑制基因Rb1和Trp53的缺失,以及Myc的产生,Myc是SCLC的已知驱动因素。
致癌基因,如EGFR和Myc,是通常控制细胞生长的基因的突变形式。它们在促进癌症生长和扩散方面的作用是众所周知的。另一方面,肿瘤抑制基因通常抑制细胞增殖和肿瘤的发展。
令人惊讶的是,这项研究表明致癌基因以一种环境依赖的方式起作用。虽然大多数肺细胞对Myc的癌变有抵抗力,但神经内分泌细胞对Myc的致癌作用非常敏感。相反,上皮细胞,排列在肺的气囊上,是肺腺癌的前体,在EGFR突变的反应下过度生长。
“这表明,‘致癌基因’在错误的细胞类型中不再像致癌基因那样起作用,”劳尼博士说。“因此,它从根本上改变了我们对致癌基因的看法。”
研究人员还发现了一种干细胞样的中间产物,既不是腺癌,也不是小细胞肺癌。只有当肿瘤抑制基因RB1和TP53发生突变时,处于这种过渡状态的细胞才会变成神经内分泌细胞。他们观察到另一种称为Pten的肿瘤抑制因子的缺失加速了这一过程。在这个阶段,致癌Myc可以驱动这些中间干细胞样细胞形成sclc型肿瘤。
这项研究进一步支持了寻找针对Myc蛋白的治疗方法的努力,Myc蛋白与许多类型的癌症有关。研究人员现在计划使用他们的新小鼠模型进一步探索腺癌- sclc的转变,详细说明,例如,免疫系统如何正常地对这种转变作出反应。
更多信息:Eric E. Gardner等人,对致癌驱动因素的谱系特异性不耐受限制了组织学转化,Science(2024)。DOI: 10.1126 /科学。期刊信息:科学由威尔康奈尔医学院提供引文:一种类型的肺癌如何转化为另一种(2024,2月8日)检索自2024年2月8日https://medicalxpress.com/news/2024-02-lung-cancer.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
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