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非小细胞肺癌
非小细胞肺癌

非小细胞肺癌是除小细胞肺癌(SCLC)以外的所有肺上皮癌。最常见的非小细胞肺癌类型是鳞状细胞癌、大细胞癌和腺癌,和一些不太常见的类型。

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理论上可不可以将癌细胞通过某种药物转化成正常人体组织与人类共存
海堰 9627 1
2018/1/9 发表在 非小细胞肺癌 模块

       很有想象力的问题,答案其实也很简单:由俭入奢易,由奢入俭难,理论上是可行的,但是现代医学的科技手段和研究深度无法达到。
谈到药物首先要确定的思路有两点,其一是药物的设计,其二是给药方式的设计,两点在于治疗上其实同等重要,等会再说。
这个想法的最难点在于哪里呢?其实是在于肿瘤万变不离其宗的难题,起源问题。想让一个东西从哪里来就回到哪里去,最基本需要具备的条件就是知道他是从哪里来,但是很遗憾的是目前为止各大学阀打破脑袋都不能给出一个让人信服的肿瘤起源的证据。一般认为肿瘤的产生是体内系统失衡的产物,是由基因突变,外部环境诱导,免疫供能缺失等等一系列诱因共同导致的不幸结果,我们所看到的肿瘤只是一个巨大的促癌体系下如针尖般大小的冰山一角。所以靠药物规劝体内一系列微环境的变化走向正轨是一个非常理想化的想法。试想肿瘤的成因有十种,那所需要的药物就起码要是十种以上,而且还要考虑这些药物与众不同的给药方式,半衰期,副反应,药物相互作用;有的口服,有的注射,有的可能还有更加奇葩的给药条件,总言之可能在肿瘤没有改邪归正之前人就已经被药物搞死了。
那是否有一劳永逸的一刀切的操作?其实可能是有的。因为并非所有肿瘤的成因都极其复杂,有的肿瘤目前看来似乎因素比较单一,是某号染色体某基因某号外显子某突变的最终产物。虽然没有任何一种肿瘤的成因是纯单因素,但是科学研究方式和思维的正确道路就是在一个单一的模型上不断施加变量,就像线虫果蝇这种模式生物一样。于是撇开复杂的微环境不谈,千里之行始于足下,我们来看单单从一种发病简单病因还算是明确的肿瘤的细胞系来研究,而且这个细胞系也是绝对业界良心,原因等会再说。
(这里记得有点出入,和我以前自己做得东西有点搞混,具体原文在最下面)这是一个前几年发表在肿瘤学顶刊cancer cell上的一个富有想象力的文章,这篇文章的思路很简单,如果有一个肿瘤中主导因素是某一个基因的突变(其实并不一定),那么我们使用基因编辑把这个突变给回复回去不就行了吗?况且细胞系的回复比起人体庞杂巨大的细胞量要简单多了,我们把一个突变使用编辑技术(那时候还没有cas9这种这么好用的工具)把一堆细胞编辑了,然后把他们分散成一个个的,再单个养他们,这样保证了克隆形成之后每个克隆的的母体来源均为一个细胞。等到长多之后,特定皿的所有细胞均为被修复了突变了的细胞。这样的细胞没有了最早的自然突变,会不会变成正常细胞了呢?
答案是不会,但是却离正常细胞的表现似乎接近了一些,比如不再像肿瘤那样疯狂增殖,或者说增殖慢了很多,肿瘤的标志都淡化了很多。其实这是意料之中的结果,因为我们说过光杀掉带头大哥我是没用的,因为还有很多其他的我们没有发现的突变以及因素存在。不过光是有这样的答案已经很不错了,提示了我们转化为正常其实是理论可行的。
后来我们搞了一个类似的玩意,我们知道TP53和KRAS这两个基因的突变是癌症之王胰腺癌的主要诱因,如果用上述的方法,让突变的这两个基因变回去那么会发生什么事呢?想想真有点小激动。但是其实现实是骨感的,蹦出来一大堆始料未及的问题。
刚才我们说过,那个细胞系是业界良心,因为它的染色体数量是正常的。而实际上,作为肿瘤细胞尤其是细胞系,他们染色体含量大多都很诡异,甚至你都能看到xx.5这种染色体的数量。那么这种恶心的非整倍体细胞系就算回复了其中的某突变,再进行分裂增殖,出来的因为是非整倍体,所以被你回复的基因效率就难以保证。再者,我们的结果告诉了我们,细胞选择了死亡。也就是说你抢走了他的宝贝突变,他也并不想改邪归正,而是死给你看。所以再使用这种单一的讨论就非常难以实施。
这就是回复肿瘤的大概的尝试或思路,浩如烟海的试探中的一种,其实就算是发现了回复突变自后,细胞趋于正常也难以立刻使用在人身上,我们说了模式研究想要增加变量都是步步维艰。不过其实从长远来看,或许还是可以的。
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ARTICLE
Mutant PIK3CA promotes cell growth and invasion of human cancer cells
这篇paper的年代久远,大约是05年左右的时候,和现在天花乱坠的肿瘤顶刊cancer cell做得东西比起来简单了许多,光看paper名字也并没有世界顶级paper的霸气,但是其实在那个年代能想到这样的idea并加以实施已经牛炸了。
PIK3CA是个基因名,具体是什么其实大家可以不用睬他,只要知道这个玩意是个很BT的基因,基本上肿瘤测序可以当做阳参之一,在几乎所有肿瘤中都有他的身影。更有甚者,他的突变体比原来更BT,堪称BT中的战斗机,比如促进细胞增殖,防止细胞凋亡(凋亡用简单的话来说就是细胞自杀,对,就是死神小学生吃的那个APTX药,吃了以后细胞程序性死亡导致了他缩小。但是有这个基因的突变在,在肿瘤细胞准备自我了断的时候,他就会上去拉一把,“兄弟再想想,我们继续破在身体里吃香喝辣岂不美哉”然后肿瘤细胞就想开了),化疗耐药等等。
首先作者选择了两个细胞系,这两个细胞系符合几个特征:
1 含有这个基因的两种重要突变
2必须是二倍体,或者说表达这个基因的染色体必须是二倍体,否则如果杂糅起来,只要分裂几次就会面目全非。
3对同源重组敏感。因为那时候还没有crisper这么好用的技术,他们使用了同源重组的方式进行编辑,至于原理什么的有点麻烦就不说了,反正只要知道是基因编辑技术即可。

乱七八糟的基因图谱不用看,只要知道p85D是PIK3CA基因转录翻译蛋白的一个重要的结构域,作者用了同源重组的方式在一号外显子上插入了三个终止密码(真狠),这就导致了凡是被插的这个基因在翻译到1号外显子的时候就会戛然而止birth dying,这个基因的突变位置大概是在545也就是基因长度的一半开外,所以被这么一插基因就完全丧失了原来的功能loss of function。
由于重组的发生是随机的,那么让我们猜测下一步会出现什么情况,因为是两条染色体上有这个基因,那么肯定是
1 两个都被插
2两个只插了一个
3 两个都好好的
这三种情况和
1 两个都突变了
2一个突变
3两个都没突变
取个交集,最后我们需要的两种细胞分别是1 有且只有一个突变基因(另外一个被插了)的细胞单独分裂出来的克隆 2 有且只有一个正常基因(另外一个被插了)的细胞单独分裂出来的克隆,其中1 最后的结果是两个都是突变 2是两个都是正常 而且最宝贵的是这两种亚型的细胞都来源于同一个被编辑的细胞母体,所以具有很强的对照性。

测序结果,箭头指的位置WT和MUT的两个峰颜色不一样的就是被插过和没插过的样子。
总而言之,作者最后得到了两种细胞,一种是有PIK3CA基因突变的肿瘤细胞MUT,一种没有WT。
接下来作者用这些细胞干了很多事,比如测定AKT(生物医学科研PAPER主角一号,灌水必出小王子,任何paper出镜率之王,有事没事搞一发主角)的磷酸化情况

上面WB下面IP,不需要知道啥意思,就是告诉你AKT这种很坏的东西在MUT的细胞里好多好多,WT则好好的,离正常的细胞进了一步(尾巴尖那么大的一小步)。

MUT细胞长得贼快,虽然WT也还好,但是最可怕的是不给饭吃(0.5%血清),WT就不行了,MUT依旧嗨翻天。

克隆(就是蛋糕发霉时候的斑点,那些是细菌,这里做的是这两种细胞)MUT的很大,WT小了很多。而裸鼠上长的肿瘤,则没啥差异,这说明了正常情况下这两种细胞可能差的不大,但是抗逆性MUT强很多,考1+1全班满分(大概),考黄冈秘籍学渣死一片这种意思。

抗凋亡也是的,MUT巨耐操,WT一点都不行,我怀疑柯南如果身体有这种基因突变估计喂药根本还依旧是滚筒洗衣机,可见事物都有正反面。

其他还有一些结果解释起来比较费事,大家有兴趣可以自己去看这个paper,难度其实很低,个人觉得本科知识储备完全可以。当时确实是惊世骇俗之作,但放在现在其实也就5分上下小文章的水平,科技进步太快了。
总而言之这个文章提出了一个可能性,在干掉了肿瘤细胞的某些东西之后,能不能让他变成正常细胞?答案是有一定的趋势,但是这个WT其实离正常细胞还远着(尤其建系之后细胞的基因组变化堪称日新月异)。至于能不能完全回复到正常状态,只能说很难,以现在的科技水平是远远达不到,但是以后可不可以,不清楚。
Alternate Text
海堰
肺腺癌

曾任美国临床肿瘤学会(ASCO)临床实践指南委员会主席

约翰霍普金斯医学院,医学博士

Lifespan癌症研究所胸部肿瘤科主任

曾在纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心任职10年

曾在波士顿的麻省总医院癌症中心任职6年

曾任Lowe胸腔肿瘤中心临床主任

康奈尔大学医学院,医学博士

Lifespan癌症研究所胸部肿瘤科主任

丹娜法伯癌症研究院医生

创建临床数据库(CRIS)等多项重大项目首席研究员

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