現(xiàn)代癌癥治療的主要挑戰(zhàn)之一是癌細胞對靶向治療的適應(yīng)性反應(yīng)：最初，這些治療通常是有效的，然后出現(xiàn)適應(yīng)性抵抗，使腫瘤細胞再次增殖。盡管這種適應(yīng)性反應(yīng)在理論上是可逆的，但這種逆轉(zhuǎn)受到許多允許癌細胞適應(yīng)治療的分子機制的阻礙。這些機制的分析受到因果關(guān)系的復(fù)雜性的限制，這些關(guān)系在腫瘤樣本中在體內(nèi)很難觀察到。為了克服這一挑戰(zhàn)，來自日內(nèi)瓦大學(xué)(UNIGE)和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)院(HUG)的一個團隊首次使用了信息論，為了在體內(nèi)客觀化在適應(yīng)性反應(yīng)機制中發(fā)揮作用的分子調(diào)節(jié)及其通過治療組合進行的調(diào)節(jié)。這些結(jié)果發(fā)表在期刊上瘤形成。
適應(yīng)性反應(yīng)限制了用于對抗腫瘤發(fā)展的靶向治療的效率：在減小腫瘤大小的有效治療階段之后，發(fā)生對所用分子的適應(yīng)，使腫瘤細胞再次增殖。“我們現(xiàn)在知道，這種對治療的抵抗力具有很大的可逆成分，不涉及突變，這是一個不可逆的過程”，UNIGE 醫(yī)學(xué)院病理學(xué)和免疫學(xué)系研究員 Rastine Merat 解釋說。 HUG 的腫瘤皮膚科和該研究的主要研究者。
研究面臨生物法規(guī)的復(fù)雜性
為了防止對靶向治療產(chǎn)生耐藥性，科學(xué)家們需要了解適應(yīng)性反應(yīng)的分子機制。“例如，這些機制可能涉及基因表達的變化，”Rastine Merat 解釋說。然后有必要通過阻止后果甚至阻止后果的治療組合來修改或防止這些變化。一個挑戰(zhàn)仍然存在：對這些機制及其在治療組合作用下的調(diào)節(jié)的描述通常是在分離的培養(yǎng)細胞上進行的，而未在體內(nèi)腫瘤組織中進行驗證。“這主要是由于難以客觀化這些機制，這些機制可能以短暫的方式發(fā)生，并且僅在腫瘤組織中的少數(shù)細胞中發(fā)生，
將信息論應(yīng)用于腫瘤
為了解決這些困難，UNIGE 和 HUG 團隊提出了使用信息論的想法，更具體地說是通過量化互信息。這種方法以前曾用于生物學(xué)，主要用于量化細胞信號傳導(dǎo)和了解遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。“當另一個參數(shù)的值已知時，這種統(tǒng)計方法可以通過測量一個參數(shù)的不確定性的減少來將機制中涉及的兩個參數(shù)聯(lián)系起來”，簡化了 Rastine Merat。
實際上，科學(xué)家們是循序漸進的：他們在治療過程中對處于不同發(fā)育階段的小鼠模型中的腫瘤(在這種情況下是黑色素瘤)進行活檢。使用免疫組織化學(xué)分析 - 即腫瘤切片 - 他們使用自動化方法測量參與適應(yīng)性反應(yīng)機制的蛋白質(zhì)的表達。“提議的數(shù)學(xué)方法很容易應(yīng)用于免疫組織化學(xué)等常規(guī)技術(shù)，并且可以在體內(nèi)驗證所研究機制的相關(guān)性，即使它們發(fā)生在少數(shù)細胞中并且以短暫的方式發(fā)生”，日內(nèi)瓦研究人員解釋說.因此，科學(xué)家不僅可以在生物體中驗證他們正在研究的分子機制，以及因了解這些機制而產(chǎn)生的創(chuàng)新治療組合的影響。“同樣，我們可以在治療試驗中使用這種方法作為對尋求預(yù)防適應(yīng)性耐藥性的治療組合反應(yīng)的預(yù)測標志物”，他繼續(xù)說道。
標簽： 癌癥
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