疤痕组织预测癌症患者寿命


  发布日期: 2023年12月07日

  来源:Cell Reports Medicine

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疤痕组织预测癌症患者寿命

胰腺癌诊断后的疤痕模式暗示了寿命。

斯坦福大学医学院的研究人员进行的一项新研究表明,一种叫做胰腺导管腺癌的胰腺肿瘤周围形成的疤痕组织,为这些癌症患者可能活多久提供了有价值的线索。

疤痕组织中细胞的结构和组织可以用来将患者分为两组。其中一组患者的平均寿命比另一组患者长近两年——对于手术后5年生存率仅为20%至25%的癌症患者来说,这是一个巨大的差异。

事实上,研究人员发现,患者疤痕组织的模式是这类癌症最具预测性的预后因素之一,仅次于诊断时肿瘤的分期。

这一发现表明,疤痕组织中的细胞及其整体结构与癌细胞相互作用,要么促进癌细胞生长,要么抑制癌细胞生长。阻断促生长信息或模拟抑制生长的细胞对话的药物可能会带来新的治疗途径。

“我们的研究提出了新的治疗方法,”外科教授Michael Longaker医学博士说,“我们是否应该不仅治疗肿瘤还治疗疤痕组织?我会说是的。显然,两者都对患者的预后有影响。”

Longaker是该研究的资深作者,该研究发表在11月21日的《Cell Reports Medicine》上。博士后学者Jason Guo博士和前研究生Shamik Mascharak博士是该研究的主要作者。

死亡人数增加

胰腺导管腺癌是最常见的胰腺癌类型,其死亡人数正在上升,预计在未来10年将成为癌症死亡的第二大原因。由于这种疾病转移或侵入身体的其他部位,早期和迅速,它经常在最初治疗的两年内复发。

胰腺导管腺癌引起胰腺周围结缔组织中一种叫做成纤维细胞的细胞的强烈反应。成纤维细胞分泌胶原蛋白和其他被称为细胞外基质的成分,将肿瘤结合在一个与癌症相关的疤痕组织网中,称为结缔组织。早期的研究暗示,这种疤痕组织影响患者预后,但分析主要局限于简单的定量测量。

Guo说:“以前的研究主要集中在癌细胞本身,或者肿瘤周围有多少纤维化或疤痕。但我们的研究结果表明,关键信息可能不是来自疤痕组织的数量或质量,而是来自其内部成分和组织。”

Guo和他的同事们研究了数百个胰腺导管腺癌组织样本,这些样本是在手术中收集的,手术是为了切除胰腺的癌变部分,这是治疗这种疾病的标准治疗方法。他们使用计算机算法来识别和分析近300种不同的结缔组织属性,包括其纤维的长度、宽度、排列和密度,并使用另一种称为CODEX的技术来评估免疫细胞和其他类型细胞在结缔组织中的流行程度和位置。

研究结果有效地使研究人员能够放大,以细胞的视角观察谁在和谁擦肩(以及他们压在一起的紧密程度),而其他人在拥挤的房间里友好地挥手。他们特别感兴趣的是研究被称为B细胞和T细胞的免疫细胞与促进炎症的特定癌症相关成纤维细胞之间的相互作用。

生存模式

然后,研究人员使用机器学习方法将有关多个细胞相互作用和纤维结构的数据与每位患者的临床信息相结合,以揭示在初步诊断后数月或数年内与总体生存相关的特定模式。他们发现,一种被称为细胞毒性T细胞的特定类型的T细胞的存在与较长的总体生存期密切相关,而大量调节免疫系统的肿瘤细胞以及活化的B细胞则与较差的生存期有关。

“在我们的分析中也出现了促炎成纤维细胞,我们很高兴看到这一点,”Guo说。“敲除这些成纤维细胞或抑制它们的活性是新疗法的潜在目标。我们还发现了B细胞和成纤维细胞之间的密切关系,这很有趣。他们在说什么?我们很想跟进,看看他们交换了哪些手机信号。”

他们还发现,较细的纤维比在诊断后不久死亡的患者样本中发现的粗壮、密集的纤维预示着更好的生存率。

当所有的数据被合并后,计算机能够将胰腺导管癌患者分为两组。其中一组患者的平均寿命比另一组长655天。

Longaker, Guo和他们的同事们希望关于结缔组织增生对胰腺癌生长的贡献的新信息不仅为新疗法打开大门,而且还将用于指导临床决策。

“在未来,我设想患者在治疗开始前接受活检,医生不仅要看癌症,还要看结缔组织形成中的细胞模式和类型,”Longaker说。“这也可以帮助医生决定哪些患者在疾病早期可能需要更积极的治疗,哪些患者可以避免侵入性或严厉的化疗或放疗。”我希望我们能开发出一种化疗方法,不仅针对癌症,还能影响成纤维细胞及其促进肿瘤生长的作用。”


 

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