文章信息
- 《自然》:高效低耗,肿瘤细胞属实是节能大师
- Nature: Slow TCA Flux and ATP Production in Primary Solid Tumours but Not Metastases, etc
- 肿瘤防治研究, 2023, 50(2): 209-210
- Cancer Research on Prevention and Treatment, 2023, 50(2): 209-210
- http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2023.02.0001
近日,一篇发表在《自然》上的研究显示,美国普林斯顿大学的Joshua D. Rabinowitz和他的同事们,通过在小鼠模型中精准测量两种细胞能量代谢途径的速率后发现,原发性实体肿瘤产生ATP的速度远比相应健康组织要慢,消耗能量更少。ATP是细胞中主要的能量货币,可通过糖酵解或三羧酸(TCA)循环产生。
该研究通过使用同位素示踪、质谱等技术测得活体小鼠体内不同健康组织或肿瘤中的TCA循环和糖酵解速率,计算出每种代谢途径以及总体ATP生产速率并进行对比。结果发现,在小鼠体内,与相应健康组织相比,原发性实体肿瘤产生ATP的速率更低。进一步研究显示,其原因是原位实体瘤几乎舍弃了能量高回报的TCA途径,产能方式转而以有氧糖酵解为主。
研究者们在结直肠癌、非小细胞肺癌、胰腺导管腺癌、三阴性乳腺癌等原发性实体瘤小鼠模型中观察到,与相应健康组织相比,原发性实体瘤中的TCA循环均受到抑制。另一方面,与Warburg effect相符,和健康组织相比,肿瘤中的有氧糖酵解增加。但总体上有氧糖酵解的增加,远远无法弥补TCA循环减少所导致的ATP产量下调,这种情况下,肿瘤中的ATP水平并不低于健康组织。也就是说,肿瘤细胞以更少的能量消耗,便可做到快速增殖。与健康组织相比,细胞内ATP消耗较高的途径,比如胰腺中的酶分泌和脂肪消化、肝脏中的糖异生和糖原代谢、肾脏中的滤过和重吸收等,其中涉及的相关基因在肿瘤中表达均显著下调。研究者们利用两种乳腺癌小鼠模型观察到,与原发性乳腺肿瘤不同,在小鼠体内发生肺转移的乳腺癌肿瘤TCA速率就很高,接近于健康肺组织的水平。
这项研究揭示原位实体瘤的代谢速度实际上要慢于健康组织。这一研究成果为抗肿瘤治疗提供了新的见解。比如,想“饿饿”肿瘤的话可要多加考虑了,毕竟相比于健康组织,肿瘤能够以更少的能量就可以完成生存增殖目的。同时,可以改变肿瘤的ATP“消费观”,用化疗药物等增加肿瘤的能量需求,从而使肿瘤对其他代谢干预方法更加敏感。(来源:澎湃新闻)
美国西北大学院士团队研发球形核酸疫苗近日,美国西北大学国际纳米技术研究所院士团队在Nature Biomedical Engineering上发表题为“Multi-antigen spherical nucleic acid cancer vaccines”的研究论文,开发了一种显著提高多种癌症疫苗效力的新方法。
研究人员设计并合成了双抗原球形核酸(SNA)疫苗(DA-SNAs),它在不同纳米级位置包含MHC-I限制性和MHC-II限制性抗原(称为DA-SNA 1和DA-SNA 2)。为了评估抗原的分布和在不同纳米颗粒上的递送如何影响免疫活化,他们合成了包含两个单独SNA的制剂,每个SNA在与DA-SNA疫苗相同的位置仅呈现一种抗原类别。对于提供单一抗原的单个SNA,这些制剂被称为“单独”,对于含有DA-SNA的双抗原,这些制剂被称为“组合”。研究发现只有DA-SNA结构,而不是单独的制剂,能够显著提高抗原特异性T细胞的数量,这表明两种抗原联合递送到DC会导致更强的T细胞分化。当评估早期活化标志物CD69在任一抗原特异性T细胞群中的表达时,这一点更为明显。当抗原作为一个DA-SNA组合递送时,CD69信号量增加(通过中位荧光强度MFI测量),DA-SNA 2结构优于所有测试组。此外,无论抗原位置如何,DA-SNA结构中抗原的递送都转化为T细胞增殖增加2倍。
目前,该团队已研究了疫苗结构在七种不同类型癌症中的作用,包括三阴性乳腺癌、乳头瘤病毒诱导的宫颈癌、黑色素瘤、结肠癌和前列腺癌,以确定治疗每种疾病的最有效的疫苗结构。(来源:转化医学网)
我国专家发现可预测HPV相关口咽癌治疗敏感性的“关键因子”复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心头颈专科陆雪官教授领衔其团队,历经近4年探索发现了可预测人乳头瘤病毒(HPV)相关口咽癌治疗敏感性的“关键因子”。该研究为HPV相关口咽癌治疗敏感性的预测,以及未来抗肿瘤免疫的靶点选择提供了新的方向。
陆雪官教授团队对复旦大学附属肿瘤医院患者数据的统计,HPV阳性患者在所有口咽癌患者中占比近60%。研究团队发现,HPV相关口咽癌内存在CD161+细胞毒性T淋巴细胞(CTL)亚群,其产生与HPV感染密切相关,并证实其可通过相关机制发挥强大的抗肿瘤作用。通过临床验证,发现肿瘤内CD161+CTL的高浸润与良好的治疗反应和延长的总生存率呈密切正相关性。该研究成果在线发表于知名学术期刊Cancer Immunology Research。(来源:中国新闻网)
秦文健团队在数字病理图像分析领域取得系列进展近日,中国科学院深圳先进技术研究院·医疗机器人与微创手术器械研究中心秦文健博士团队在数字病理图像分析领域先后取得多项研究进展,团队针对如何对数字病理图像单张巨大尺寸计算、多倍率信息利用、跨尺度信息融合的技术挑战,开展一系列相关研究,实现了“从算法模型创新——到实际临床验证”的科研思路。
针对不同放大倍率下组织病理学图像信息融合的不足,秦文健团队提出了一种创新性的深度多倍率相似性学习方法,该方法不仅有助于多放大倍率学习模型的可解释性,易于可视化低维(如细胞级)到高维(如组织级)的特征表示,克服了跨放大倍率信息传播理解的困难;同时借助于相似性交叉熵损失函数的设计,可以更好学习交叉放大倍率之间信息的相似性。最后通过不同主干网络特征提取和不同放大倍率组合的实验验证了所提出方法的有效性,结果显示与现有方法对比,性能优异。相关研究工作以“Deep Multi-Magnification Similarity Learning for Histopathological Image Classification”为题发表于生物医学信息领域权威期刊IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics。
为与临床实际诊疗步骤相结合,并验证算法在临床的有效性,团队与临床医院合作实现了自动诊断算法的研究——提出了基于多倍率注意力卷积神经网络的弱监督框架。该方法只需图像级标签(而不需要像素级注释),即可以实现感兴趣区域(癌症)的检测,直接提示可疑病灶区域。在TGCA肝癌数据集进行了论证,该框架显著优于单尺度检测方法,检测时间非常快。同时,方法与三位病理学家的诊断结果相比,性能优于初级和中级病理学家,略低于高级病理学家。相关研究工作以“Weakly Supervised Framework for Cancer Region Detection of Hepatocellular Carcinoma in Whole-Slide Pathologic Images Based on Multiscale Attention Convolutional Neural Network”为题发表于病理学权威杂志The American Journal of Pathology。
为融合病理图像形态学信息与分子基因功能信息实现病人生存状态的准确预测,团队结合前期病理图像计算的工作积累,设计了融合病理图像与基因的多模态生存预后预测模型,揭示了多模态信息对癌症预后有很大的潜力,通过多模态模型的建模有望为辅助临床诊断与决策提供有效工具。相关研究以“Integrative Histology-Genomic Analysis Predicts Hepatocellular Carcinoma Prognosis Using Deep Learning”为题发表于期刊Genes。(来源:中国科学院深圳先进技术研究院)
科学家提出冷催化抗肿瘤技术将推动智能人工酶的发展中南大学化学化工学院教授陈万松带领学生研发出一种冷催化抗肿瘤的技术。当利用热释电纳米材料时,可以开展冷温(4℃~37℃)范围内的催化抗肿瘤治疗。
具体来说,在肿瘤组织处,通过冷温来开启铁酸铋纳米片的谷胱甘肽过氧化物酶活性,借此催化肿瘤细胞以让其释放肿瘤抗原,同时激活免疫系统建立全身的抗肿瘤免疫。而在正常组织处,则可通过关闭冷温,来关闭铁酸铋纳米片的谷胱甘肽过氧化物酶活性。此外,为实现智能化和便携化的治疗,课题组又设计了一种可以远程控制冷温的介入治疗装置,通过手机即可实现远程控温,精确地调节铁酸铋人工酶的抗肿瘤免疫治疗过程。
同时在冷温下,他们还对冷催化抗肿瘤技术的性能进行验证,发现其具有良好的安全性、以及较深的组织穿透深度(10 mm),因此能为智能化人工酶纳米药物的开发和抗肿瘤应用提供新的思路。近日,相关论文以“Cold Nanozyme for Precise Enzymatic Antitumor Immunity”为题发表在ACS Nano上。(来源:DeepTech深科技)
恶性肿瘤高钙血症首个临床指南发布近日,美国内分泌学会(TES)发布了首个针对成人恶性肿瘤高钙血症的临床实践指南,为临床医生提供指导建议。
指南推荐使用静脉注射双膦酸盐或地舒单抗治疗恶性肿瘤高钙血症成人患者;对于严重肿瘤高钙血症成人患者(血清钙[SCa] > 14 mg/dL[3.5 mmol/L]),建议联合使用降钙素和双膦酸盐或地舒单抗作为初始治疗。指南推荐使用地舒单抗治疗接受双膦酸盐治疗后出现难治性/复发性恶性肿瘤高钙血症的成人患者。
对于骨化三醇水平升高介导的恶性肿瘤高钙血症成人患者(例如淋巴瘤),如果已经接受糖皮质激素治疗但仍存在严重或有症状的高钙血症,建议联合双膦酸盐或地舒单抗。
指南推荐使用拟钙剂或双膦酸盐或地舒单抗治疗甲状旁腺癌引起的高钙血症成人患者;推荐加用静脉注射双膦酸盐或地舒单抗治疗拟钙剂不能充分控制的甲状旁腺癌引起的高钙血症成人患者;推荐加用拟钙剂治疗双膦酸盐或地舒单抗不能充分控制甲状旁腺癌引起的高钙血症成人患者。(来源: 医脉通)
2023, Vol. 50