癌症溯源

有些膀胱癌看起来像小手指。其他的看起来像是平板床单。

这种差异是明显的,并且具有临床意义。乳头状肿瘤的“手指”通常在手术后重新生长,但扁平原位癌通常更具侵袭性,更容易扩散。

“最大的问题是为什么,”他说凯西·门德尔松博士他是泌尿学、病理学和细胞生物学以及遗传学和发育学的教授,一直在哥伦比亚大学研究膀胱发育和再生。“因为如果我们了解癌症是如何发生的,以及为什么有些病变会侵袭而另一些则不会,我们就可能开发出更精确的诊断技术和更好的治疗方法。”

大多数关于肿瘤多样性的研究都深入研究了肿瘤从单个细胞演变为复杂组织时所获得的突变。事实上,癌症的表现往往因其获得的突变类型而异。

但在过去十年中,越来越多的证据表明,癌症起源的细胞类型也决定了癌症的特征和治疗敏感性。

“如果这是真的,你就可以明白为什么鉴定来源细胞可能具有临床相关性,”他说迈克尔•沈博士他是医学、遗传学与发展学和泌尿学教授,一直在寻找前列腺癌的启动细胞。

但是识别每种癌症的“起源细胞”是一件棘手的事情。沈说,一方面,“外表可能是骗人的。”例如,多年来,人们一直认为“基底型”乳腺癌起源于乳腺基底细胞,因为大多数癌细胞在分子水平上与正常基底细胞相似。然而最近的研究表明,基底样乳腺癌实际上起源于完全不同的来源,即管腔细胞。

Mendelsohn和Shen没有依赖细胞的外观,而是利用了新的技术——命运图,让他们能够用一个不可擦除的标记标记特定类型的细胞,并将其传递给每一个细胞的后代。

通过在小鼠发育早期标记细胞,然后等待癌症发展,研究人员只需查看肿瘤内部,找到标签并确定原始细胞类型。

在膀胱中,这种方法揭示的不是一种(正如最初所认为的),而是两种导致癌症的细胞。膀胱内K5基底细胞的最底部细胞产生扁平癌原位肿瘤,被认为是浸润性膀胱癌的前体,而被称为中间细胞的衬里中间的细胞引起突起性乳头状癌,被认为比原位癌侵袭性更小。

Mendelsohn说:“这些发现有助于解释为什么这些病变的外观和行为不同,因为我们使用的是小鼠模型,现在有可能在这些病变变为侵袭性之前将标记的细胞从这些病变中取出,以观察哪些突变驱动了侵袭性行为。”

研究人员现在还可以利用这些细胞制造类器官,即模拟肿瘤性质的微小三维细胞培养物。“由于类有机物的行为类似于肿瘤,我们可能能够极大地加快药物筛选的速度,”沈说。

在使用命运图来识别导致大多数前列腺癌的细胞后,沈国放最近创造了类器官,它们对化疗的反应与某些人类前列腺癌患者的反应相同。

“通过将前列腺癌减少到一个盘子里,我们现在可以进行只需几周而不是几年就能完成的实验。”