Nature:迄今為止人類(lèi)胰腺癌前病變最詳細的3D圖譜

【字體: 時(shí)間:2024年06月28日 來(lái)源:AAAS

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  約翰霍普金斯大學(xué)金梅爾癌癥中心索爾戈德曼胰腺癌研究中心的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種3D基因組分析技術(shù),用于識別胰腺中的小癌前病變-稱(chēng)為胰腺上皮內瘤變(PanINs) -導致最具侵略性,致命的胰腺癌之一。

  

約翰霍普金斯大學(xué)金梅爾癌癥中心索爾戈德曼胰腺癌研究中心的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種3D基因組分析技術(shù),用于識別胰腺中的小癌前病變-稱(chēng)為胰腺上皮內瘤變(PanINs) -導致最具侵略性,致命的胰腺癌之一。

該研究結果發(fā)表在5月1日的《自然》雜志上,提供了迄今為止人類(lèi)胰腺癌前病變最詳細的3D圖譜,為未來(lái)早期發(fā)現胰腺導管腺癌(PDAC)和其他類(lèi)型的胰腺癌奠定了基礎。

“實(shí)際上沒(méi)有多少人會(huì )患上胰腺癌,所以我們很震驚地發(fā)現,在胰腺的正常區域有很多癌前病變,或稱(chēng)PanINs,”醫學(xué)博士Laura Wood說(shuō),她是金梅爾癌癥中心和約翰·霍普金斯大學(xué)醫學(xué)院的病理學(xué)和腫瘤學(xué)副教授,也是該研究的資深作者之一!斑@項研究強調了我們對正常衰老的不了解,并提出了關(guān)于癌癥如何在人類(lèi)胰腺中產(chǎn)生的基本問(wèn)題!

由于它們的體積小,PanINs很難被發(fā)現,不能通過(guò)典型的放射學(xué)檢查來(lái)識別。在臨床上,這通常意味著(zhù)當患者被診斷為癌癥時(shí),如PDAC,癌癥已經(jīng)進(jìn)入晚期并轉移到其他器官。

現有的二維組織學(xué)染色方法是將組織切成薄片,在顯微鏡下染色和檢查,只能提供有限的PanINs視圖,使研究人員對它們的起源和它們如何導致癌癥一無(wú)所知。為了更好地表征PanINs,研究人員開(kāi)發(fā)了一種3D方法。

在將38個(gè)正常胰腺樣本的組織切片并染色到數百個(gè)連續的2D幻燈片上后,研究人員開(kāi)發(fā)了CODA,一種機器學(xué)習管道,用于分析和重建幻燈片圖像為數字3D圖像。

三維重建顯示,相互連接的PanINs網(wǎng)絡(luò )復雜,平均總負荷為每立方厘米13個(gè)PanINs,范圍為每立方厘米1至31個(gè)PanINs。胰腺其他區域的PDAC患者似乎比非導管疾病患者有更高的PanIN負擔,盡管沒(méi)有統計學(xué)意義。

研究人員通過(guò)3d引導的顯微解剖和特定PanINs的DNA測序進(jìn)一步研究了8個(gè)樣本;蚪M分析顯示,這些網(wǎng)絡(luò )是由不同基因突變驅動(dòng)的遺傳上不同的PanINs組成的,比如在大多數胰腺癌中發(fā)現的致癌基因Kirsten大鼠肉瘤病毒(KRAS)的突變。

Wood說(shuō),多種癌前病變是由獨立突變引起的,這一發(fā)現在其他器官中尚未發(fā)現,“但現在我們知道了PanINs的存在,我們可以針對它們進(jìn)行研究,比如通過(guò)KRAS!

Kiemen說(shuō),雖然CODA還不能用于診斷,但它的優(yōu)點(diǎn)之一是它可以應用于任何組織、疾病或模式生物。

“這僅僅是個(gè)開(kāi)始,”她說(shuō)!拔覀兿M^續研究這在其他器官組織中的意義。如果正常組織中有數千個(gè)PanINs,那么我們如何確定哪些在臨床上與疾病相關(guān),哪些與疾病無(wú)關(guān)?”

Wood補充說(shuō):“我們可以為大多數癌癥患者做出改變的方法之一是通過(guò)預防,通過(guò)詳細的解剖分子圖譜更好地了解癌癥的早期前兆是第一步!薄霸诳3D之前,你不知道自己錯過(guò)了什么!

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