纽约, 2023年11月8日 — 根据纽约大学兰根医学院及其珀尔穆特癌症中心领导的新研究,肺癌肿瘤周围看似健康的组织中的基因信息,可能比分析肿瘤本身更好地预测癌症治疗后是否会复发。
该研究重点关注肺腺癌,这种癌症发生在肺泡上皮细胞中,根据美国疾病控制与预防中心的数据,约占所有肺癌病例的三分之一。如果在疾病早期就手术切除肿瘤,大多数患者可以治愈。但是,约30%的病例中,残留的癌细胞会再生长,可能导致死亡。因此,专家一直在寻找生物标志物,即复发的预测因子,以便采取更积极的初期治疗。
这项研究包含147名早期肺癌患者。它探讨了完整的RNA分子集合转录组对预测癌症是否在手术后的5年内复发的实用价值。来自看似健康组织周围细胞的RNA分析,可以准确预测癌症复发达83%的概率,而肿瘤本身的RNA仅有63%的预测能力。
“我们的发现表明,看似正常组织周围肿瘤的基因表达模式,可能成为早期疾病预测肺癌复发的有效生物标志物,这一直以来都很难找到。”研究联合首席作者、纽约大学格罗斯曼医学院医学部助理教授伊戈尔·多尔加列夫(Igor Dolgalev)说。
该研究于2023年11月8日在《自然通讯》杂志在线发表。多尔加列夫说,这是迄今为止比较肿瘤和周围组织遗传材料,以预测复发能力的最大规模研究。
研究小组从肺癌患者那里收集了近300个肿瘤和健康组织样本。然后对每个样本进行RNA测序,并将这些数据以及在5年内是否复发的情况,输入人工智能算法。这个程序使用“机器学习”技术建立数学模型来估计复发风险。
结果显示,周围看似正常肺组织中与炎症相关的基因表达,即免疫系统活性增强,对预测尤其有用。研究作者表示,这种防御反应不应出现在真正健康的组织中,可能是早期疾病的预警信号。
“我们的结果表明,肿瘤周围看似正常的组织可能并不健康。”研究联合首席作者、纽约大学格罗斯曼医学院生物信息学家华周说。“逃逸的肿瘤细胞可能正在激发它们邻居的这种意外免疫反应。”
“免疫治疗可以增强身体的免疫防御能力,可能有助于在肿瘤被传统方法检测到之前就控制肿瘤生长。”研究联合高级作者、癌症生物学家阿里斯托特利斯·齐里戈斯(Aristotelis Tsirigos)说。
齐里戈斯是纽约大学格罗斯曼医学院病理学系教授,也是珀尔穆特癌症中心成员。他警告说,这个研究是倒推的,使用计算机程序训练已知有疾病复发的案例。
因此,研究小组的下一步计划是,使用这个程序前瞻性评估初期肺癌手术后的患者复发风险,齐里戈斯说,他还是纽约大学兰根应用生物信息学实验室主任。
该研究由国立卫生研究院拨款资助,包括R37CA244775和U01CA214195项目。美国癌症研究协会奖金和罗氏科学家访问计划也提供了支持。
纽约大学兰根医学院就此方法开发的诊断工具申请了专利(TSI03-02PRO)。齐里戈斯、多尔加列夫、周以及联合研究负责人哈维·帕斯(Harvey Pass)、安德烈·莫雷拉(Andre Moreira)和利奥波多·塞加尔(Leopoldo Segal),以及纽约大学兰根医学院可能会从这项专利中获得经济利益,这些关系的条款和条件将按照纽约大学兰根医学院的政策进行管理。
除多尔加列夫、周和齐里戈斯外,纽约大学兰根医学院参与该研究的其他研究人员包括霍特恩斯·莱(Hortense Le)、西奥多·萨卡拉罗普洛斯(Theodore Sakellaropoulos)、尼娜·申克尔-陶里斯(Nina Shenker-Tauris)、尼古拉斯·库德雷(Nicolas Coudray)、瓦什尼尼·瓦苏德瓦拉贾(Varshini Vasudevaraja)、凯尔西·朱(Kelsey Zhu)、钱德拉·戈帕拉久(Chandra Goparaju)、杨华(Yonghua Li)、伊姆兰·苏莱曼(Imran Sulaiman)、钟俊杰(Jun-Chieh Tsay)、彼得·迈恩(Peter Meyn)、侯赛因·莫哈梅德(Hussein Mohamed)、艾丽斯·悉尼(Iris Sydney)、西塔拉姆·拉马斯瓦米(Sitharam Ramaswami)、纳文尼特·纳鲁拉(Navneet Narula)、路易斯·奇里博加(Luis Chiriboga)、阿德里亚娜·海盖(Adriana Heguy)、塔莱斯·帕帕吉亚科普洛斯(Thales Papagiannakopoulos)、马蒂亚·斯努德尔(Matija Snuderl)、萨尔曼·普内卡尔(Salman Punekar)、瓦姆西达尔·韦尔切蒂(Vamsidhar Velcheti)、J.T.波伊埃(J.T. Poirier)、本杰明·G.尼尔(Benjamin G. Neel)以及郭克金·王(Kwok-Kin Wong)。
其他联合作者包括安娜·叶顿(Anna Yeaton)、布罗德研究所和麻省理工学院、哈佛大学的副研究员;鲁思·库利克(Ruth Kulicke)、弗雷德·戴维斯(Fred Davis)、尼古拉斯·斯特兰斯基(Nicolas Stransky)以及格罗莫斯劳·斯莫伦(Gromoslaw Smolen),他们都来自同在马萨诸塞州剑桥的Celsius Therapeutics公司;以及魏易·陈(Wei-Yi Cheng)和詹姆斯·蔡(James Cai),他们来自纽约市的罗氏创新中心。
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来源 纽约大学格罗斯曼医学院和纽约大学兰根医学院