美国圣母大学(University of Notre Dame)的研究人员利用一种可以识别单个细胞基因图谱的新技术，模拟了乳腺癌肿瘤对某种药物的潜在耐药性，然后确定了一种逆转这种耐药性的药物组合。
美国圣母大学生物科学副教授张思远(音译)和他的团队使用了一种新的分析方法，在《自然通讯》上发表了这一发现。
“这项新技术允许我们对每个细胞进行测序，”张说，他的实验室与圣母大学的基因组学和生物信息学核心设施合作，将这项名为高通量单细胞分析的新技术应用于校园。
直到最近，发现癌症组织的基因表达模式一直是使用整个肿瘤组织进行的，这一过程被称为批量测序。不幸的是，癌细胞被嵌入到其他细胞的基质中，因此很难辨别单个细胞的真实特征。新的单细胞分析技术使识别每个细胞的性质成为可能。
在这项研究中，研究人员观察了一种特殊的新药如何在her2阳性乳腺癌这种恶性肿瘤的缩小过程中发挥作用。这种被称为CDK 4/6抑制剂的药物，用于阻断一种特殊类型的酶，其作用迅速。但大多数药物在肿瘤最终发生变化并对治疗产生耐药性之前，一开始效果良好。然后研究人员开始研究具有耐药性的肿瘤，并开始开发克服耐药性的新药，但到那时已经太晚了。张说:“当我们发现一种新药时，肿瘤已经发生了变化。”
思远张
张决定研究预测潜在的耐药性。在对CDK 4/6药物进行临床试验的同时，利用单细胞分析技术，他的团队发现了一种肿瘤浸润性免疫抑制细胞，导致了耐药性。然后，研究小组又添加了另一种已经获得fda批准的药物来靶向免疫抑制细胞。这种组合扭转了阻力。
“新的药物组合表明，耐药肿瘤是可以治疗的，可以在相当长的一段时间内保持和控制肿瘤的大小，”张说。张指出，考虑到额外药物的有效性，临床医生甚至可以在耐药性出现之前就开始联合治疗。由于该药物已经获得fda的批准，临床医生现在可以选择试用该方案。
基因组学和生物信息学核心设施主任、生物科学系教授迈克尔?弗伦德(Michael Pfrender)说，单细胞分析可能会带来更多发现。
“单细胞疗法在人类疾病和发展中的应用意义深远，”他说。“这项技术正迅速成为生物医学研究工具包的一个重要特征。”
除了张，其他研究人员还包括王庆飞、伊恩·h·古尔德纳、萨曼莎·m·戈洛姆、孙龙华、杰克·a·哈里斯和吕欣，他们都来自圣母大学和迈克和乔西·哈珀癌症研究所。卢和张还隶属于印第安纳大学梅尔文和布伦西蒙癌症中心。
这项研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)、圣母大学伯乐-帕西吉安罕见与被忽视疾病研究中心(Boler-Parseghian Center for Rare and Diseases)的“催化剂奖”(Catalyst Award)以及圣母大学先进诊断与治疗计划(Notre Dame Advanced Diagnostics and Therapeutics initiative)资助。
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