识别新型癌细胞

斯坦福干细胞生物学和再生医学研究所的研究人员设计了一种工具，用于检查细胞在身体的各种环境中如何行为和相互作用。他们用它来更好地了解癌症是如何发展和治疗的。

生物医学数据科学助理教授、研究所成员亚伦·纽曼博士说:“现在我们可以研究组织的构建模块——整个细胞生态系统的构建方式——而不仅仅是研究细胞的类型。”“这是观察组织组织的一种更有力的方式。”

该工具名为EcoTyper，将新的计算机算法与研究人员之前开发的算法相结合，分析细胞类型，它们如何相互排列，以及细胞正在生成什么样的RNA信息。研究人员能够分析大量大块组织中细胞的相互作用，利用计算机分析确定特定细胞亚型在组织中的位置以及它们如何与邻近细胞相互作用。

“EcoTyper的独特之处在于它能够以高清晰度和高性价比的方式大规模解码组织的细胞结构，”Newman说。“这包括能够分析活组织检查或临床试验后储存的组织标本的种类，否则用这种方法分析会很困难和昂贵。”

纽曼说，EcoTyper的另一个优势是，研究人员可以使用大量储存的组织和公共数据库进行虚拟临床试验，他们已经用一种非常划算的方式分析了数千例癌症病例。

一篇描述该工具的论文发表在9月30日的《细胞》杂志上。Newman和生物医学数据科学助理教授Andrew Gentles博士是这篇文章的资深作者，这篇文章展示了EcoTyper在分析不同类型实体癌症肿瘤组织结构方面的能力。主要作者是博士后学者Bogdan Luca博士和Chloé Steen博士。

9月30日发表在《癌细胞》杂志上的一篇配套文章描述了如何使用EcoTyper来识别淋巴瘤细胞的亚型。Newman和Ash Alizadeh，医学博士，肿瘤学教授，是这篇论文的资深作者。主要作者是Chloé Steen博士和Bogdan Luca博士。

虽然肺癌在显微镜下看起来与膀胱癌或其他类型的肿瘤非常不同，但EcoTyper让研究人员找到了10个不同的多细胞群落，被称为“生态型”，它们存在于十多种不同的肿瘤类型中。研究人员说，他们还发现，肿瘤中某些生态型的存在或缺失对结果具有高度的预测性，往往表明哪种治疗方法最有效，甚至对不同类型的癌症也是如此。

卢卡说:“我们发现了一种生态类型，可以预测对特定免疫疗法的良好反应。”“事实上，它甚至比我们测试的其他候选生物标志物，甚至是那些专门用来预测反应的标志物，都是更好的预测指标。”此外，利用EcoTyper，研究人员能够预测肺中的癌前病变(一种可能癌变的异常生长)是否会自动退化或发展成肺癌。

“EcoTyper可以为未来的治疗提供一个平台，因为你可以更好地了解你想要攻击的肿瘤中的坏细胞，”Gentles说。这种聚焦于肿瘤中相互作用的细胞群的方法不同于目前的方法，后者通常针对“驱动突变”或沿着特定路径的基因。他补充说:“许多癌症疗法都专注于特定的细胞类型或基因，但总是有其他细胞对癌症有贡献，或没有这种基因突变的细胞。”这些都是同样有价值的治疗目标。

发表在《癌症细胞》(Cancer Cell)杂志上的论文的研究人员试图分辨某一种淋巴瘤是否有两种不同的亚型，这是该领域普遍接受的。使用EcoTyper，他们分析了弥漫大b细胞淋巴瘤细胞之间和周围的微环境。通过观察癌变细胞和非癌变细胞是如何排列和相互作用的，他们不仅能够区分两种亚型，而且能够区分这种淋巴瘤的九种亚型。

由于研究人员研究的是以前淋巴瘤病例的组织样本，他们也有病人的治疗记录。斯蒂恩说:“我们发现，这种b细胞淋巴瘤的亚型不仅比之前认识的多，而且我们还能够表明，知道人们是哪种亚型，使我们能够更好地预测癌症可能的进展。”

研究人员从一种似乎失败的淋巴瘤药物的临床试验中发现了积极的结果。实际上，研究人员重新进行了临床试验，这次使用了EcoTyper，并包括了他们对这种b细胞淋巴瘤还有多少种类型的新理解。

“我们看到的是，实际上有一种特定的淋巴瘤亚型对治疗有反应，”Alizadeh说。“但在最初的试验中，他们无法识别这些其他亚型，因此，在所有其他淋巴瘤亚型的阴性结果中，这种有希望的疗效迹象失去了。”

Alizadeh补充说:“能够根据特定的癌症亚型找到正确的药物并制定有效的癌症治疗方案，是精准健康和个性化医疗的缩影。”“EcoTyper帮助我们做到了这一点。”

斯坦福大学细胞研究的其他合著者还有博士后学者Magdalena Matusiak博士和Almudena Espín-pérez博士;前研究助理阿蒙·阿齐兹;生命科学研究专业人员Sushama Varma和Chunfang Zhu, MD, phD;正式博士后学者Joanna przybyl博士;Maximilian Diehn，医学博士，放射肿瘤学副教授;马特·范德赖恩医学博士，病理学教授。

本Cell文章研究得到了癌症信息学基金、美国癌症研究协会、美国国家癌症研究所(授权R01CA255450、R00CA187192、U54CA209971、U24CA224309、R01CA233975和R01CA229529)、贝克韦尔基金会、SDW/DT和Shanahan家庭基金会、Stinehart-Reed基金会的支持。弗吉尼亚和D.K.路德维希癌症研究基金，斯坦福生物- x跨学科倡议种子拨款计划，以及唐纳德·e和迪莉娅·b·巴克斯特基金会。

其他癌细胞研究的作者包括肿瘤学讲师Mohammad Esfahani博士;阿齐兹;博士后学者Brian sword博士;前博士后学者Barzin Nabet博士;David Kurtz，医学博士，肿瘤学助理教授;基础生命研究科学家刘志龙博士;生命科学研究专业人员Farnaz Khameneh;Ranjana Advani，医学博士，肿瘤学教授;Yasodha Natkunam，医学博士，病理学教授;和Diehn。

奥斯陆大学医院癌症研究所的一名研究人员也参与了发表在《癌细胞》杂志上的论文。