卵巢癌患者的预后是严峻的:只有不到一半的高级别浆液性卵巢癌(HGSC)患者在诊断后的五年内存活。最初,肿瘤通常对化疗反应良好,但经过反复治疗后会产生耐药性,使肿瘤能够重新生长。

在赫尔辛基大学、图尔库大学和图尔库大学医院进行的一项研究中,研究人员调查了这些肿瘤是如何对化疗产生耐药性的。他们研究了肿瘤在化疗期间是如何变化的,并确定了一种与不良治疗反应相关的新的癌细胞状态。

“我们的研究设计是独特的,甚至在全球范围内也是如此,需要治疗患者的临床医生、计算研究人员和生物学家之间的密切合作。同样至关重要的是,绝大多数患者认为癌症研究是有价值的,并选择捐赠他们的样本用于研究目的,”大学研究员Anna Vähärautio说,她是赫尔辛基大学这项研究的通信作者。

“我们的临床合作伙伴,在妇科肿瘤学家、医学博士Johanna Hynninen的带领下,在图尔库大学医院收集了这些独特的成对肿瘤标本。为了充分利用这些样本,Sampsa Hautaniemi教授团队的研究人员开发了一种新的分析方法,特别是博士生张开阳(该研究的第一作者),让我们可以研究是什么将肿瘤联系在一起,而不是分析每个肿瘤的特定特征。通过这种方式,我们能够在这组异质性肿瘤的单个细胞水平上识别出类似的化疗诱导的基因表达变化,”Anna Vähärautio解释道。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

化疗增加了癌细胞的应激状态

研究结果表明,化疗促进了癌细胞中与压力相关的状态。化疗前应激状态最高的肿瘤亚克隆体在治疗期间被强化。这是因为这些高压亚克隆体在化疗后比其他克隆体更强劲地重新启动生长,从而更有效地重新填充肿瘤。

“我们的观察也得到了271名卵巢癌患者的更广泛的国际验证队列的支持,在这些患者中,化疗前肿瘤中较高的应激状态预示了显著较差的治疗反应,”Anna Vähärautio说。

在这项研究中,癌细胞的应激状态与肿瘤中的微环境成分有关。高压肿瘤的炎性间质浓度特别高。在这些肿瘤中,癌细胞和间质都产生了大量的信号分子,这些分子有能力进一步加强这两种细胞的炎症应激状态。这种炎症信号的恶性循环可能会降低肿瘤对化疗的反应。

“我们的研究结果有助于在治疗前就确定最可能对治疗产生不良反应的肿瘤。我们的研究结果还表明,治疗方法可以针对癌细胞的炎症微环境和周围组织,在联合治疗的帮助下改善治疗结果,”Anna Vähärautio说。

在未来,联合疗法可以提高化疗的疗效,特别是对于那些肿瘤对现有疗法反应不佳的患者。

文章标题

Longitudinal single-cell RNA-seq analysis reveals stress-promoted chemoresistance in metastatic ovarian cancer