纽约大学格罗斯曼医学院的IT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)ai Yanai团队在最新一期Cell期刊上发表了关于肿瘤细胞状态和异质性的重要研究。在这项名为“肿瘤细胞状态和肿瘤异质性的发育约束模型”的研究中,研究人员揭示了癌细胞群体内部多样性的细胞状态与它们发育起源的紧密联系,并提出了一个名为“发育约束模型”的新理论。
研究人员发现,癌细胞并非单一形态存在,而是可以展现出多种不同的状态。这些状态并非随意出现,而是与细胞的发育层次紧密相关。基于这一发现,他们提出了“发育约束”的概念,认为癌细胞的状态受到其发育图谱的直接约束,这一约束决定了肿瘤的行为特征。
通过对不同类型肿瘤中癌细胞状态的深入研究,研究人员发现了几个关键特点。首先,不同类型的肿瘤往往显示出相似的基因模块状态,这些模块与正常组织的基因表达模块存在重叠。其次,癌细胞状态具有高度可塑性,能够在不同状态之间灵活转换,这种可塑性可能是肿瘤进展所必需的。
基于这些发现,研究人员提出了发育约束模型。该模型认为,肿瘤细胞的初始状态源自起始细胞的发育过程,它们可以沿着发育图谱中的不同路径分化,形成异质性的细胞群体。这一模型强调了肿瘤细胞状态与发育图谱的紧密联系,以及染色质重塑在细胞状态转变中的关键作用。
与现有的去分化模型和癌干细胞模型相比,发育约束模型更注重于肿瘤细胞的多样性和可塑性。它认为肿瘤细胞状态没有等级层次,而是通过可塑性在发育图谱中的不同状态之间转换。这种模型为我们理解肿瘤发展和治疗干预提供了新的视角。
研究人员还探讨了肿瘤异质性与功能之间的关系,认为肿瘤细胞状态可能被大尺度空间组织所利用,以适应肿瘤的生理需求。此外,发育约束模型还强调了癌细胞利用形态信号和集体行为的可能性,以逃避免疫系统并促进肿瘤生长。
最后,研究人员指出了发育约束模型的潜在应用,包括在肿瘤治疗、耐药性、肿瘤分期评估和改善患者预后等方面的应用。尽管该模型仍存在一定的局限性,但它为我们理解不同类型肿瘤的恶性细胞状态建立机制和策略提供了新的见解,并为未来的研究提供了重要参考。