紐約，2021 年 6 月 23 日——從變形蟲到斑馬，所有生物都在進(jìn)化。它們隨著時(shí)間的推移而變化，因?yàn)閬碜原h(huán)境的壓力導(dǎo)致具有某些特征的個(gè)體在人群中變得更加普遍，而具有其他特征的個(gè)體變得不那么常見。
癌癥也不例外。在不斷增長的腫瘤中，具有最佳競(jìng)爭(zhēng)資源和抵御環(huán)境壓力能力的癌細(xì)胞將在頻率上占據(jù)主導(dǎo)地位。這是微觀尺度上的“適者生存”。
但是健康——任何特定個(gè)體對(duì)其環(huán)境的適應(yīng)程度——并不是一成不變的。它可以隨著環(huán)境的變化而變化。在充滿化療藥物的環(huán)境中可能表現(xiàn)最好的癌細(xì)胞可能與在沒有這些藥物的環(huán)境中茁壯成長的癌細(xì)胞不同。因此，預(yù)測(cè)腫瘤將如何隨時(shí)間演變，尤其是對(duì)治療的反應(yīng)，是科學(xué)家面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。
紀(jì)念斯隆凱特琳大學(xué)的研究人員與加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)/不列顛哥倫比亞省癌癥中心的研究人員合作進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，有朝一日可能做出這些預(yù)測(cè)。該研究于 2021 年 6 月 23 日發(fā)表在Nature雜志上，由 MSK 計(jì)算生物學(xué)家 Sohrab Shah 和 BC Cancer 乳腺癌研究員 Samuel Aparicio 領(lǐng)導(dǎo)?？茖W(xué)家們表明，使用描述人口如何隨時(shí)間變化的群體遺傳學(xué)原理構(gòu)建的機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)人類乳腺癌腫瘤將如何演變。
“進(jìn)化的群體遺傳模型與癌癥非常匹配，但由于許多實(shí)際原因，將這些模型應(yīng)用于真正人類癌癥的進(jìn)化一直是一個(gè)挑戰(zhàn)，”MSK 計(jì)算腫瘤學(xué)主管 Shah 博士說。“在這項(xiàng)研究中，我們表明有可能克服其中的一些障礙。”
最終，該方法可以提供一種方法來預(yù)測(cè)患者的腫瘤是否可能停止對(duì)特定治療的反應(yīng)，并確定可能導(dǎo)致復(fù)發(fā)的細(xì)胞。這可能意味著在最佳時(shí)間提供高度定制的治療，以便為癌癥患者帶來更好的結(jié)果。
三重創(chuàng)新
三個(gè)獨(dú)立的創(chuàng)新結(jié)合在一起使這些發(fā)現(xiàn)成為可能。第一種是使用稱為患者異種移植物的真實(shí)癌癥模型，這些模型是從患者體內(nèi)取出并移植到小鼠體內(nèi)的人類癌癥?？茖W(xué)家們?cè)陂L達(dá)三年的時(shí)間范圍內(nèi)反復(fù)分析了這些腫瘤模型，探索了基于鉑的化療治療和治療戒斷的影響。
“從歷史上看，該領(lǐng)域一直專注于從單一快照中了解癌癥的進(jìn)化史，”沙阿博士說。“這種方法本質(zhì)上很容易出錯(cuò)。隨著時(shí)間的推移，通過拍攝許多快照，我們可以獲得更清晰的畫面。
標(biāo)簽： 癌癥
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