腫瘤與多能幹細胞還是親戚？——幹細胞指數，癌症預後的新視角！

這是一種可以測定腫瘤侵襲力及複發風險的新方法，幫助醫生制定更好的臨床策略！

根據這一理論，當病情進展時腫瘤細胞趨於「遺忘」他們的起源地，獲得一種具備更強侵襲力與治療抵抗的未分化表型。

在一篇4月5日發表在Cell雜誌的研究中，來自巴西 S?o Paulo"s Ribeir?o Preto醫學院的研究者和其他幾個國家的合作成員闡述了一種客觀測定腫瘤標本與多能幹細胞（可分化成機體幾乎所有組織的細胞）之間相似度的方法。

研究的重點為「幹細胞特性」，即自我更新和從原始細胞分化的潛能，以及Tathiane Malta的博士後研究課題與FMRP-USP遺傳學系教授Houtan教授一起開發出的「幹細胞指數」。「我們希望，未來「幹細胞指數」可作為預後指標幫助預測腫瘤複發風險並指導治療。」該文章的第一作者Malta說道。

為建立方法論，團隊成員分析了人類胚胎幹細胞分子圖譜並將它們與癌症基因組圖譜（TCGA），一個美國公共資料庫，提供的33中不同腫瘤類型的12000個樣本數據進行了比較。同時還加工處理了與基因學相關的數據，包括DNA序列，以及基因表達和表觀遺傳學特性—通過活化和鈍化基因影響基因組功能進而影響表型—相關的數據。該研究中最重要的表觀遺傳學機制之一為DNA甲基化，即通過將甲基加在DNA的胞嘧啶（由碳、氫原子組成）上，潛在抑制特定基因表達的化學反應。

人工智慧

運用機器學習演算法，比較胚胎幹細胞和腫瘤細胞的分子圖譜。這些演算法通過高級的統計技術分析大量數據，以探索可用於決策或預測的模式。「我們起初認為一些腫瘤細胞的子種群與多能幹細胞間存在一定相似度，」Malta說，「運用演算法識別幹細胞的典型分子特徵，幫助我們了解腫瘤並可作為評估其侵襲力或臨床預後的預測指標。」

"為每個腫瘤標本創立一個介於0和1的指標。「越接近1的與越接近0的腫瘤細胞相比，具有與幹細胞更相似且明顯更具侵襲力，」Malta說，「例如，轉移性腫瘤有更高的「幹細胞指數」。而且，當分析樣本捐獻者的臨床病史時，我們發現幹細胞指數與生存率呈負相關。」研究者發現某些腫瘤類型中，高幹細胞指數與突變發生有關。例如頭頸鱗狀細胞癌中，高幹細胞指數與NSD1基因突變相關。作者在文中解釋，近期的文獻認為NSD1突變與阻止細胞分化和成瘤相關。分析程序也識別出與某些腫瘤去分化（分化表型的丟失）相關的分子。例如，FOXM1蛋白水平的升高與乳腺癌及肺癌中細胞分化降低及增殖增加相關。肺腺癌標本ANNEXIN-A1蛋白的降低表達與幹細胞指數的升高有關。

Noushmehr說，「如果我們可以識別腫瘤細胞獲取幹細胞特性的界點，找到阻斷此過程、避免病情進展的方法將變成可能。」Noushmehr也強調該方法論在網上文章附錄的支撐材料中有詳細介紹。「任何有興趣給他們自己的腫瘤樣本量化幹細胞指標的研究者均可應用此法，為它的生效貢獻一份力量，」他說。

參考文獻：

Tathiane M. Malta et al. Machine Learning Identifies Stemness Features Associated with OncogenicDedifferentiation. Cell, 2018; 173 (2): 338

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