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新加坡癌症科学研究院(CSI)的科学家们和他们的合作者共同开发了一套能预测癌细胞转移能力的评分系统。这个全新的系统使得探寻抑制癌症转移的新的治疗手段成为可能。他们的研究发现发表于EMBO Molecular Medicine杂志。
由Jean Paul Thiery教授带头的研究团队开发了一个评分系统来监控上皮细胞-间充质细胞转变(EMT)的机制。EMT过程在大量的与癌症相关的事件(包括肿瘤侵入,癌症转移及抗化疗)中充当着一定的角色。然而到目前为止,仍缺少有效的工具对肿瘤的EMT状态进行系统地定量。对于研究不同类型癌症的病情发展,治疗应答以及幸存等多种事件中EMT的作用和动力学来说,新开发的EMT评分系统是一个有良好应用前景的、通用的工具。这个评分系统也可结合其他的分子检测手段(例如检测癌症基因的突变)来帮助鉴别治疗方案对哪些病人无效。
EMT机制和癌症转移
癌症导致的死亡事件中有90%发生了癌症转移。癌症转移的机制之一是通过EMT过程,在该过程中,肿瘤细胞不再与原发肿瘤灶处的细胞相连,并获得了转移至次发位点的能力。与周围细胞保持紧密联系是上皮细胞的重要特征,而具备转移能力则是间充质细胞的特性。处于EMT阶段的肿瘤细胞丧失了上皮细胞的特征而获得了间充质细胞所特有的侵入及转移的特性。
由于不同的细胞对EMT信号的应答不同,所以EMT机制对不同类型的癌细胞会产生不同的影响。癌细胞细胞黏连能力的丧失或转移能力的获得程度不一,结果导致,不同患者的肿瘤的EMT状态千差万别。为了准确地测定肿瘤的EMT状态,研究团队开发了一个定量模拟系统。
EMT评分系统是怎样被开发出来的
在这项研究中,研究人员从公开的数据库中提取了13,000个样本,该数据库含有15种以上的癌症的基因表达的信息。为了明确具备上皮细胞典型特征的肿瘤和具备间充质细胞典型特征的肿瘤,他们建立了一个EMT的计算机模拟系统,然后根据不同EMT分数的连续波谱对肿瘤进行评分。同时具备上皮和间充质特征的肿瘤被认为处于中间状态。转变状态意味着癌细胞可能会变成真正的间充质细胞。肿瘤处于中间状态的患者可能比肿瘤处于上皮状态的患者的风险更高。
研究人员将EMT评分系统与从数据库中获得的临床信息(包括患者的存活率和治疗应答)进行了比较。结果表明,他们开发的EMT评分系统与之前发布的癌症特异性的EMT标志有很好的相关性。他们用这个评分系统在不同的癌症间建立了一个EMT波谱,结果表明癌细胞系和肿瘤之间存在良好的相关性。科学家们由此得出结论:通过这个评分系统或许我们能对癌症发展,癌症幸存以及临床应答等多个事件中的EMT进行客观系统的研究。
Huang博士说,“我们在一个癌症国际会议上介绍了这个通用的EMT评分系统之后,很多人对我们表示了感谢,因为我们开发的EMT评分系统可以帮助他们确定自身肿瘤的EMT状态。现在,研究人员不用再费劲地寻找EMT的标志物。我们的研究给他们提供了解决方案。”
未来的研究
学术界纷纷表示对这个评分系统感兴趣,研究团队开始着手于为其他的研究人员计算EMT分数。目前,研究团队正在开发一种简化的诊断测试以便研究或临床实验室对实验样本或临床样本进行EMT状态的评价。