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对肿瘤内异质性的趋同见解
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年12月06日 来源:AAAS
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数学、组织病理学和基因组学证实,最具侵袭性的透明细胞肾细胞癌显示出低水平的肿瘤内异质性,即它们含有较少的不同细胞类型。这项由UPV/EHU Ikerbasque研究教授Annick Laruelle进行的研究支持了一种假设,即采用治疗策略来维持肿瘤内高水平的细胞异质性,以减缓癌症的进化并提高生存率是可取的。
数学方法在现代肿瘤学中越来越受欢迎,因为它们为癌症的发展提供了新的知识,并为改善治疗提供了新的机会。因此,从数学分析中获得的数据支持了许多组织学发现和基因组结果。例如,博弈论有助于理解癌细胞之间发生的“社会”相互作用。这种新颖的视角使科学界和临床界能够理解驱动这种疾病的隐藏事件。事实上,将肿瘤视为由先前在生态学中定义的规则所支配的个体集体,为患者开辟了新的治疗可能性。
在博弈论的框架内,鹰鸽博弈是一种用于分析生物学中的合作与竞争的数学工具。当应用于癌细胞集体时,它解释了肿瘤细胞在竞争外部资源时可能的行为。UPV/EHU经济分析系博弈论专家、伊克巴斯克研究教授Annick Laruelle解释说:“这是一种决策理论,其结果不仅取决于自己的决定,还取决于其他参与者的决定。”“在游戏中,细胞可以像鹰一样积极行动,也可以像鸽子一样被动行动,以获取资源。”
Laruelle教授使用这个游戏分析了高侵袭性透明细胞肾细胞癌在两种不同情况下的双边细胞相互作用:一种是低肿瘤异质性,即只有两种肿瘤细胞竞争资源;另一个是高肿瘤异质性,当这种竞争发生在三种肿瘤细胞之间时。透明细胞肾细胞癌之所以如此命名,是因为肿瘤细胞在显微镜下看起来像气泡一样透明。这种类型的癌被认为是该研究的代表性病例,因为它是肿瘤内异质性(指同一肿瘤内不同亚群细胞的共存)的广泛研究范例。
为新的治疗策略提供新的理论途径
因此,Laruelle展示了从组织病理学和基因组学的角度证实的肿瘤内异质性的一些基本原理是如何通过使用鹰鸽游戏的数学来支持的。这项工作是与Biocruces、意大利都灵San Giovanni Bosco医院和里约热内卢天主教大学的研究人员合作进行的,由Ikerbasque研究教授发表在《癌症趋势》杂志上。
这组研究人员认为,“这种从不同学科获得的发现的融合强化了转化研究在现代医学中的关键作用,并使肿瘤内异质性在新的治疗策略的方法中占据了关键地位”,他们推测“肿瘤内异质性在许多其他肿瘤中遵循类似的途径”。
这可能对恶性肿瘤的临床治疗有重要的实际意义。在精准肿瘤学时代,新分子的不断到来丰富了癌症治疗的机会。然而,研究人员说:“发现一种新分子是一回事,找到使用它的最佳策略是另一回事。”到目前为止,建议的方法是基于给病人最大耐受剂量。然而,这种策略迫使肿瘤细胞尽早产生耐药性,从而将原始肿瘤转化为仅由耐药细胞组成的肿瘤内异质性低的肿瘤”。因此,根据这种理论方法,专门针对保持肿瘤内高度异质性的治疗可能是有意义的,因为它可以减缓癌症的生长,从而导致更长的生存期。这一观点目前正在肿瘤学领域引起人们的兴趣。