哥伦比亚大学研究人员的最新发现表明，即使在原发部位生长时，胰腺癌细胞已经开始表达决定它们将转移至何处的基因。这项发表在《自然·遗传学》（Nature Genetics）上的研究揭示了癌症转移的新特点，并指出了预测和阻断这一致命现象的新策略。
该项目始于十年前，当时赫伯特·欧文综合癌症中心（HICCC）精准肿瘤学和系统生物学研究项目的联合负责人古拉姆·曼吉（Gulam Manji）医学博士/哲学博士被胰腺癌患者预后的显著差异所震撼。仅转移到肺部的肿瘤患者比转移到肝脏的患者预后要好得多。
曼吉表示："看到仅发生肺部转移的患者预后良好令人欣慰，但同时作为研究人员又感到非常沮丧，因为我们并不真正理解其中的生物学机制。"
克服障碍
哥伦比亚大学拥有大量的肿瘤标本库，但曼吉设想的实验需要对每个样本进行详细的临床注释。他召集合作者、学生和博士后，让团队筛选了几百个病例，最终找到了131名胰腺肿瘤仅向肺或肝脏发生孤立转移的患者。
下一个挑战是分析肿瘤标本，这些标本通常包含癌细胞、免疫系统正常细胞和邻近组织的混合群体。为了研究它们，研究人员开发了单核RNA测序和全基因组测序的新方法，获得了关于单个细胞基因表达模式的详细数据。赫伯特·欧文综合癌症中心肿瘤生物学和微环境研究项目的成员本杰明·伊扎尔（Benjamin Izar）医学博士/哲学博士领导了项目的计算生物学方面，从海量的测序数据中提取并验证了研究结果。
为未来访客准备的"语言课程"
通过应用一系列新技术和分析进步，并整合其他几个数据集，伊扎尔的研究小组偶然发现了一个有趣的观察结果。
伊扎尔表示："来自患者原发肿瘤的癌细胞，如果最终在早期在肝脏或肺部复发，它们会采用与其最终目标器官相似的细胞状态。换句话说，它们已经'会说正确的语言'，以便最终融入它们未来的器官'社区'。"
即使在胰腺中的原发部位，肿瘤细胞已经模仿目标器官的细胞，使它们能够在目标器官中存活。一个关键问题是，DNA中的特定变化是否导致了这一观察结果。研究人员应用了机器学习方法，并研究了额外的大型患者数据库，试图找到答案。
伊扎尔表示："我们无法确定一个能解释向肝脏或肺部趋向性的单一遗传事件。虽然我们必须保持对替代解释的开放态度，但到目前为止，我们无法为这一引人入胜的结果找到遗传学原因。"
研究人员还观察了其他类型癌症的培养细胞，发现保守的特征表明存在相同类型的转移预判能力。曼吉说："现在关键的问题是，是什么'开关'让这些细胞进入这些不同的程序？"
曼吉强调，这些结果仍需要其他研究人员和更多样本的验证，但他对这些结果可能对患者护理产生的影响感到兴奋。在不久的将来，他希望医生能够通过预测肿瘤可能转移的位置来改进监测策略。展望未来，基因表达谱可能指向新的药物靶点。
曼吉表示："在预测性特征中，很可能嵌入了使这些肿瘤成功建立转移微环境的决定因素。干扰这些关键决定因素是下一个挑战，这可能会产生针对肝转移的个性化药物。"
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