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kaiyun.com 《细胞》双重磅:癌细胞以守为攻!科学家分析2500万个细胞,发现健康细胞能让癌细胞慢下来,免遭化疗“难办”丨科学大发现

*仅供医学专科东谈主士阅读参考

肠谈是东谈主体内细胞更迭较快的组织器官,这齐收货于干细胞的忙绿劳顿。在结肠上皮干细胞中,最受眷注的不错说是一种“回生肠谈干细胞”(revCSC),它防御在组织毁伤后填补失去的成体干细胞。

不巧的是,这种干细胞也参与结直肠癌的发祥,存在于部分特定患者中,还与耐药关系。

近期,伦敦大学学院和耶鲁大学学者在《细胞》杂志上同时发表了两篇论文,对revCSC的来因去果来了一次大起底。

询查者们假想了一种全新的基于树结构的诊疗恶果分析纪律Trellis,对跨越2500万个单细胞进行了分析,不测地发现相干成纤维细胞(CAF)不错将肠谈干细胞极化为revCSC。由于revCSC细胞周期较为逐步,就会免遭化疗“难办”!

在第二项询查中,询查者们进一神色分析了revCSC极化流程中的分子路线蜕变。

论文题图

现实中,询查者们继承了患者开始的类器官(PDO)来模拟个性化诊疗响应,不外刻下的筛选纪律很难完好揭示流程中的药物响应机制和其中肿瘤微环境的影响。

因此询查者建筑了一个全新的筛选系统,领先是一个由十个PDO构成的高通量3D类器官共培养系统,包括PDO的单独培养和与CAF的共培养,测试药物包括临床常见的5-氟尿嘧啶(5-FU)、SN-38(伊立替康活性代谢物)、奥沙利铂、西妥昔单抗,以及现实性药物PORCN扼制剂LGK974、ATR扼制剂Berzosertib等。药物响应完成后,每个培养物被固定并解离成单个细胞,使用质谱流式细胞术分析。

在接头2520个3D培养物中,询查者分析获得了3360个细胞类型特异性单细胞转录后翻译修饰信号转导数据集,包括跨越1000万个PDO细胞和跨越1500万个CAF细胞。

如斯海量的数据,非单纯的东谈主力不错完成。询查者们又以立时有接头树为基础,建筑了Trellis来自动评估细胞群,从而完成同组细胞中数千个样本的里濒临比。

培养和筛选

Trellis分析

Trellis分析不错将药物对PDO的诊疗恶果可视化。意念念的是,与询查者的预想不同,PDO诊疗恶果并不取决于药物的类型,而是受患者特异性决定。

比如说,对5-FU、SN-38、奥沙利铂这三种化疗药物,PDO响应不错分为四组,①PDO21和75,庸俗化疗明锐、高细胞凋一火;②PDO23和27,庸俗化疗明锐、细胞凋一火和强DNA毁伤响应;③PDO99和109,仅对特定化疗药物明锐;④PDO05/11/141/216,化疗耐药、低细胞凋一火、低DNA毁伤响应。

诊疗响应与PDO的微卫星强健气象、临床分期、剖解位置或KRAS/APC基因型无关。更意念念的是,询查者发现,CAF不错保护一些PDO使其对化疗耐药。

PDO诊疗恶果并不取决于药物的类型,而是受患者特异性决定

CAF作念了什么?

询查者再次对PDO和其与CAF的共培养物进行了平行Trellis分析,发现CAF大略以患者和药物特异性的款式提供不同进程的“化疗耐药光环”。

化疗明锐的PDO21/75大略在CAF作用下透顶免受SN-38、5-FU和奥沙利铂带领的细胞凋一火。询查者发现,PDO21/75在单独培养时增殖水平止境高,关联词在与CAF共培养后,细胞周期活性裁汰。具体来说,PDO的MAPK和PI3K信号下跌,TGF-β、JNK和NK-κB信号上调,减缓干与细胞周期S期。

宏不雅上,CAF还蜕变了PDO的外形,从包膜形变为了囊肿形。

CAF蜕变(部分)细胞侥幸

结肠干细胞其实处于勾通的可塑景不雅中,从增殖性极高的proCSC到低增殖的revCSC是一个勾通的光谱。

在第二篇论文中,询查者驻防对这一极化流程的分子蜕变进行了分析。proCSC具有高PI3K和MAPK信号通量,而revCSC具有低PI3K活性,而况依赖于CAF开始的TGF-β运行的YAP信号转导。

CAF提供的化疗保护罩,恰是通过鼓舞proCSC到revCSC的转机竣事的。

好音书是,既然了解了这一流程的细节,那么咱们也不错反过来诈欺它。

询查者在PDO和CAF的共培养物中加入了YAP-TEAD复合物扼制剂维替泊芬,成效将revCSC从头极化回proCSC,使其对化疗带领的细胞凋一火再次明锐。这将为咱们带来新的诊疗念念路。

扼制YAP信号不错删除CAF保护罩

参考贵寓:

[1]https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)01220-5

[2]https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)01221-7

[3]https://www.technologynetworks.com/tn/news/chemotherapy-becomes-less-effective-when-healthy-cells-are-nearby-381832

本文作家丨代丝雨



 

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