科学家揭示了不同的癌细胞是如何“组队”帮助无法治愈的儿童脑瘤扩散的

科学家们已经阐明了侵袭性儿童脑癌中不同类型的癌细胞是如何相互作用并共同扩散的。

通过数学建模，该团队提供了一个检测、测量和映射的框架的相互作用弥漫性固有脑桥胶质瘤(DIPG)是一种始于一种被称为“未成熟神经胶质祖细胞”的细胞，然后扩散到大脑的其他部分的脑肿瘤。

伦敦癌症研究所的研究人员领导了这项研究细胞的报道．

他们希望靶向和阻断相互作用，使细胞协同工作，入侵周围区域，可以成为一种新的治疗策略，这是目前无法治愈的儿童癌症迫切需要的。

肿瘤内的细胞相互合作

DIPG肿瘤由一种以上的癌细胞亚型组成。2018年，癌症研究所(ICR)的科学家团队发现了第一个证据，证明肿瘤内不同亚型的细胞可以合作，而不是像人们普遍认为的那样仅仅争夺资源。

他们的新发现首次表明，就细胞的扩散方式而言，某些亚型对其他亚型有积极的影响，为这种儿童癌症的测试和治疗开辟了新的途径。

该研究探索了两种不同亚型癌细胞之间的相互作用——标记为VI-E6和vi - d10，这些细胞来自患者活检的捐赠组织，当它们在实验室中一起生长时。当与VI-D10共培养时，VI-E6亚型能够进一步传播。

合作使传播扩大了一倍多

使用深度学习为了处理来自实验室实验的图像，科学家们能够识别一种细胞亚型合作并帮助另一种细胞亚型生长和传播的相互作用，并区分这些相互作用和那些由于空间限制等其他不相关因素而导致一种细胞亚型比另一种细胞亚型传播得更多的相互作用。

以前探索癌细胞之间合作的模型主要集中在生长上，但这项创新的研究是第一次测量影响肿瘤细胞扩散和入侵周围区域方式的相互作用。

研究人员证明，细胞在实验室中一起培养时表现不同，而不是在单独的环境中培养。同时培养两种不同的亚型使肿瘤的扩散增加了一倍以上。

当他们将两种不同的细胞亚型放在一起培养时，研究人员发现癌细胞能够扩散并入侵更大的区域。当一种亚型传播和传播得更快时，另一种亚型的速度下降——突出共生相互作用，其中一种亚型在不伤害或有利于另一种亚型的情况下获得利益，以及剥削相互作用，其中一种亚型的适合度增强，而被剥削亚型的适合度降低。

朝向更多更好的个性化治疗选择

研究结果表明，DIPG细胞亚型之间的相互作用在帮助肿瘤侵入局部环境和扩散中起着关键作用，增加了我们对这种儿童癌症如何发展的理解。

通过这种方式，研究人员提供了一个可以应用于更多癌症类型的框架。通过提供一种识别和测量这些细胞相互作用的方法，也可以探索治疗的效果。

研究人员越来越意识到单个肿瘤中癌细胞之间的差异对治疗结果的重要性。他们希望识别和测量癌细胞亚型之间的相互作用可以带来更好、更个性化的治疗方案。

这项研究由Chris Jones教授和ICR进化与癌症中心的前团队负责人Andrea Sottoriva教授共同领导。

通过“破坏积极的相互作用”来攻击肿瘤

伦敦癌症研究所儿童脑肿瘤生物学教授、该研究的联合负责人克里斯·琼斯教授说:

“这种儿童癌症非常难以治疗。几乎所有患有DIPG的儿童都会在两年内死亡，迫切需要新的治疗方法

“我们正在开始破译DIPG中不同类型的细胞是如何相互作用并相互作用以加剧疾病的

通过将深度学习和高级数学建模相结合实验数据我们提供了一个检测、测量和绘制这些相互作用的框架，我们希望这将导致新的测试和开发治疗方法，通过破坏细胞亚型之间的积极相互作用和促进细胞亚型之间的消极相互作用来攻击肿瘤。”

该研究的作者Haider Tari博士是伦敦癌症研究所进化基因组学和建模团队的一员，他说:“如果一种亚型与另一种亚型合作，以一种推动肿瘤生长和扩散的方式，针对并阻止这种合作将是至关重要的，目的是阻止癌症的发展。”

“这项创新研究提供了一种方法来确定细胞是否相互作用以及相互作用的程度，该框架可以应用于许多不同的癌症类型。”

英国癌症研究中心儿童和青少年研究负责人劳拉·丹尼尔森博士说:“这项研究证明了数学建模的力量，可以更好地理解如何控制癌症癌症细胞互动和传播。”

“我们还需要做更多的工作来了解我们如何潜在地针对这些相互作用，但这样的发现研究为开发更有效的治疗癌症的儿童和年轻人带来了希望。”