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REMIT 检测法:精准预测乳腺癌对紫杉醇和艾日布林敏感性的新希望
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月18日 来源:npj Breast Cancer 6.6
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为解决乳腺癌化疗缺乏有效预测生物标志物的问题,荷兰伊拉斯姆斯大学医学中心等机构研究人员开发并验证 REMIT 检测法。结果显示其能有效预测乳腺癌对紫杉醇和艾日布林的敏感性,为个性化治疗提供新方向,值得科研读者一读。
在全球范围内,乳腺癌是女性中最为常见的癌症,严重威胁着女性的健康。尽管医学领域在不断探索和进步,诊断技术也日益先进,但在乳腺癌的治疗上,医生们依旧面临着一个棘手的难题:如何为每一位患者精准选择最有效的化疗方案。
乳腺癌具有高度的异质性,这就好比每个患者的肿瘤都是一个独特的 “小世界”。依据雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体 2(HER2)的表达情况,乳腺癌可以被分为不同的亚型。针对那些表达 PR、ER 或 HER2 受体的肿瘤,像激素疗法和抗 HER2 治疗这样的靶向治疗手段取得了不错的效果。然而,大约 10 - 20% 的三阴性乳腺癌(TNBCs)患者却没那么幸运,这类乳腺癌缺乏上述表面受体,治疗起来困难重重。虽然针对 TNBCs 的治疗方案一直在不断改进,但细胞毒性药物治疗依旧是乳腺癌治疗的主要方式。
问题在于,并非所有患者都能从化疗中获益。比如,在 TNBC 患者中,只有 30% 的人在治疗后能达到完全缓解。目前常用的化疗方案包含蒽环类药物(如多柔比星)、紫杉烷类药物(如紫杉醇)、烷化剂(如环磷酰胺)、抗代谢物(卡培他滨)、铂类药物(如卡铂)和微管抑制剂(如艾日布林)等,以及它们的组合。可由于缺乏经过临床验证的、能准确预测化疗效果的生物标志物,医生们很难判断哪种化疗方案对某位特定患者最为有效。当下寻找预测生物标志物的研究主要聚焦于癌细胞中的基因和蛋白质表达,这虽然有助于将患者分类为不同的风险群体,但在预测化疗反应方面却差强人意。
为了解决这一关键问题,来自荷兰伊拉斯姆斯大学医学中心癌症研究所分子遗传学系(Department of Molecular Genetics, Erasmus MC Cancer Institute, Rotterdam, The Netherlands)等多个机构的研究人员,在《npj Breast Cancer》期刊上发表了题为 “Development and validation of a functional ex vivo paclitaxel and eribulin sensitivity assay for breast cancer, the REMIT assay” 的论文。他们开发并验证了一种名为 REMIT(REplication MITosis)的体外功能敏感性检测方法,用于评估乳腺癌对紫杉醇和艾日布林的敏感性,这一成果为乳腺癌的个性化治疗带来了新的希望。
在这项研究中,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是患者来源的异种移植(PDX)模型,将患者的肿瘤组织移植到小鼠体内,以此来模拟人体环境研究肿瘤的生长和对药物的反应;其次是免疫染色技术,通过对细胞增殖标记物(EdU)、有丝分裂标记物(磷酸化组蛋白 H3,pH3)和细胞凋亡标记物进行染色,观察细胞的状态;最后利用图像采集和分析技术,借助显微镜采集图像,并使用 ImageJ 软件对图像进行分析,计算相关指标的比例,从而评估药物的敏感性。
下面我们来详细看看研究结果:
研究人员选取了 10 种对紫杉醇敏感性已知的乳腺癌 PDX 模型,用不同浓度(1, 3, 6, 10, 18, 25 和 100 nM)的紫杉醇处理 3 天。他们发现,在所有模型中,癌细胞在处理 3 天后仍在继续复制,细胞复制水平并没有随着紫杉醇浓度的增加而出现明显下降,而且与已知的体内敏感性也没有关联。通过 TUNEL 检测(一种检测细胞凋亡的方法)发现,紫杉醇处理后,各模型中的细胞凋亡水平也没有明显变化。在某些模型中,高浓度处理时虽有轻微的凋亡诱导现象,但这既与体内的紫杉醇敏感性无关,也和体外检测的细胞复制水平不相关。这表明,体外 3 天的紫杉醇处理并不会直接杀死肿瘤细胞。
由于紫杉醇没有影响 PDX 模型中肿瘤细胞的活力,研究人员开发了 REMIT 检测方法。紫杉醇会影响微管,干扰细胞的有丝分裂过程。研究人员通过计算复制细胞(EdU 阳性)与有丝分裂细胞(pH3 阳性)的比例(EdU/pH3 比值)来评估紫杉醇的敏感性。结果显示,紫杉醇处理后,有丝分裂阻滞的细胞相对数量增加,在对紫杉醇敏感的 PDX 肿瘤(如 HBCx - 4B)中,EdU/pH3 比值相较于未处理样本下降;而在耐药的肿瘤(如 HBCx - 39)中则没有下降,这表明敏感肿瘤细胞的细胞周期在有丝分裂阶段被阻断。通过对所有测试 PDX 模型的 EdU/pH3 比值结果进行综合分析,确定了在 10 nM 紫杉醇浓度下,相对 EdU/pH3 值的临界值为 45%,高于 45% 被认为是耐药,低于则为敏感。将体外预测的紫杉醇敏感性与小鼠体内的敏感性进行比较,发现两者的一致性达到了 90%。这说明 REMIT 检测是一种评估紫杉醇敏感性的有效方法。
为了开发艾日布林敏感性检测方法,研究人员用不同浓度的艾日布林处理用于紫杉醇检测开发的 10 种 PDX 模型 3 天。在分析细胞复制(EdU)、凋亡(TUNEL)和有丝分裂(pH3)水平后发现,6 种模型在艾日布林处理后,细胞复制没有明显下降;不过在 4 种模型(HBCx - 204、HBCx - 4B、HBCx - 137 和 HBCx - 11)中,细胞复制率有所下降。但通过 TUNEL 检测发现,这些模型中的细胞凋亡水平并没有显著差异。这表明,与紫杉醇类似,体外 3 天的艾日布林处理也不会直接杀死肿瘤细胞,无法通过 EdU 和 TUNEL 检测来评估其敏感性。
由于艾日布林处理后细胞复制率的下降在各模型间差异不够明显,且没有明显的细胞凋亡诱导,研究人员选择 REMIT 检测来评估艾日布林敏感性。他们用艾日布林处理 10 种 BC PDX 组织切片 3 天,然后检测 EdU/pH3 比值。以对艾日布林敏感的 HBCx - 137 模型为代表,确定了 1 nM 艾日布林为区分敏感和耐药模型的最适浓度,处理后归一化的 EdU/pH3 值高于 45% 被认为耐药,低于 45% 为敏感。研究还发现,在测试的模型中,有 7 种对紫杉醇和艾日布林的敏感性相同。这表明 REMIT 检测可以用于预测艾日布林的敏感性。
研究人员分析了 REMIT 检测对紫杉醇和艾日布林敏感性评估的可重复性。他们将测试的 PDX 模型的各个重复样本视为独立肿瘤,分别对紫杉醇和艾日布林的敏感性进行评分,计算每个模型中正确评分的百分比,从而得出检测的可重复性。结果显示,REMIT 检测对紫杉醇和艾日布林的可重复性分别为 80% 和 83%,这表明该检测方法具有较高的可靠性,在临床上具有潜在的应用价值。
综合上述研究结果,研究人员成功开发并验证了 REMIT 检测方法,用于评估乳腺癌对紫杉醇和艾日布林的体外敏感性。该检测方法在预测紫杉醇敏感性方面,与小鼠体内实验的相关性达到 90%;在评估艾日布林敏感性时也表现出了良好的性能,且对两种药物检测的可重复性都较高。这一成果意义重大,为乳腺癌的个性化化疗提供了一种潜在的有效工具。通过 REMIT 检测,医生有望更准确地判断患者对紫杉醇和艾日布林的敏感性,从而为患者制定更精准的化疗方案,提高治疗效果,减少不必要的治疗副作用。虽然目前该检测方法还需要在临床环境中进一步验证,比如需要考虑患者样本的异质性、肿瘤微环境中的人体成分等因素,但这一研究成果无疑为乳腺癌治疗领域开辟了新的道路,让我们离攻克乳腺癌这一难题又近了一步。
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