科学家们在传播一种致命乳腺癌的细胞中发现了新的分子生物标志物
在研究一种叫做三阴性的致命乳腺癌时，约翰霍普金斯医学院的科学家们说，他们已经确定了附着在初始肿瘤上的癌细胞和那些冒险形成远处肿瘤的癌细胞之间的关键分子差异。
该研究使用小鼠模型和人体组织这项研究为开发针对此类分子变异的新疗法铺平了道路。
关于这一发现的报告发表在8月3日的《纽约时报》上科学转化医学．
“我们长期以来一直需要针对三阴性乳腺癌的新的治疗靶点和选择，”安德鲁·埃瓦尔德博士说，他是弗吉尼亚迪希提斯基础科学研究教授，约翰·霍普金斯大学医学院细胞生物学系主任，约翰·霍普金斯大学基梅尔癌症中心癌症侵袭和转移项目的联合负责人。“这些癌症通常在诊断后三年内复发，用于其他乳腺癌的治疗方法通常对三阴性乳腺癌无效。”
据估计，美国每年诊断出的28万例乳腺癌中，有10%-20%是三阴性，而非裔美国女性的比例更高，她们患这种疾病的可能性是其他人的两倍。
这种类型的癌症致命的特点是，它的细胞表面缺乏与雌激素和孕激素以及一种叫做Her2-neu的促进癌症生长的蛋白质相连接的分子标记。目前许多乳腺癌治疗方法都是针对这些信号，这使得它们对三阴性肿瘤患者几乎没有用处。
在目前的研究中，研究小组观察了初始或原发性三阴性乳腺癌部位和扩散区域之间的分子差异转移性网站其中包括三种不同类型的细胞:小鼠模型细胞、植入小鼠体内的人类癌症细胞，以及从约翰霍普金斯医院(Johns Hopkins Hospital)接受治疗的8名患者身上提取的原发性和转移性组织样本。
研究人员结合了机器学习，细胞成像，以及生化分析，以确定初始和转移性肿瘤基因表达模式的差异。
埃瓦尔德说:“我们研究的坏消息是，转移部位的细胞在迁移和抵抗治疗方面超级优化。”“好消息是，我们发现了几种被称为转录因子的蛋白质，这些细胞需要这些蛋白质来应对转移位点的迁移和繁殖的挑战，我们可能能够设计出针对这些转录因子的新疗法。”
更具体地说，Ewald和约翰霍普金斯大学博士后Eloïse Grasset博士，以及研究小组的其他人发现，在小鼠细胞中有几个独特的特性，这些细胞被改造成小鼠版的三阴性乳腺癌，以及植入三阴性乳腺癌患者肿瘤的小鼠。
科学家发现，当乳房三阴性时癌症细胞在侵入身体其他部位的过程中，它们获得了两种细胞特性:更好的运动和生存能力。
为了做到这一点，乳腺癌细胞获得一种被称为波形蛋白的细胞骨架蛋白，它增强了所谓的癌细胞的迁移能力间充质细胞这是一种通常存在于骨骼和骨髓中的细胞类型，可以四处移动并产生新细胞。
三阴性乳腺癌细胞还通过产生一种叫做e -钙粘蛋白的蛋白质而获得生存优势，这种蛋白质通常存在于排列在器官导管和覆盖物上的上皮细胞中，并经常自我更新。
当三阴性乳腺癌细胞获得这种生存和迁移能力时，科学家将其细胞状态归类为所谓的混合上皮间充质细胞(EMT)。
为了更仔细地观察混合EMT状态中涉及的分子，科学家们寻求了Elana Fertig博士的帮助，Elana Fertig博士是约翰霍普金斯大学Kimmel癌症中心定量科学部门主任和副主任，也是聚合研究所的联合主任，在细胞实验中跟踪单个细胞的分子模式，这些细胞实验模拟了原发肿瘤的侵袭和转移位点菌落的形成。
Fertig的计算团队使用机器学习技术来寻找每个细胞中RNA的表达模式，RNA是参与蛋白质生产的DNA的表亲。科学家们发现，大多数转移性细胞会转变为更具移动性、存活率更高的混合EMT状态。埃瓦尔德的团队随后在8名患有糖尿病的患者的样本中验证了这些状态三负肿瘤，检查同一病人的原发肿瘤和转移部位的组织。
在分子水平上，转移性最强的细胞产生了5种被称为转录因子的蛋白质(Grhl2, Foxc2, Zeb1, Zeb2和Ovol1)，它们促进了参与癌细胞入侵或集落形成的蛋白质的生成。
Ewald说:“转移性肿瘤和原发肿瘤之间的分子差异可能是转移性肿瘤细胞对当前治疗如此有抵抗力的原因。”
他的团队正在研究如何阻止转录因子基因或其产生的蛋白质来阻止转移性癌症的生长，以及在其他癌症中是否发生相同的分子和细胞变化，如结肠癌、肾上腺、胃癌和小肠。
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