由荷兰癌症研究所领导的一个国际研究小组开发了一种方法,可以更好地预测导管原位癌(DCIS)(乳腺癌的可能前兆)向浸润性乳腺癌的生长。使用插入DCIS女性细胞的小鼠,研究人员可以更好地确定哪些DCIS患者有患乳腺癌的风险。
该研究发表在《癌细胞》杂志上,是DCIS重大国际研究项目PRECISION的一部分。
DCIS由乳房乳管中的异常细胞组成。在荷兰,每年约有2,300名女性发现它,其中约80%是在乳腺癌筛查中发现的。这是因为在乳房的X射线(乳房X光检查)上可以看到钙溅,这可能表明DCIS。
防止过度治疗
然而,直到今天,还无法预测哪些DCIS会发展为乳腺癌,哪些不会。因此,几乎所有患有DCIS的女性都通过乳房切除术或保乳手术进行预防性治疗,然后进行放疗,在一些国家,还可以进行激素治疗。
结果,全世界数以万计的妇女接受强化治疗,没有任何好处,但却遭受了不利的待遇。为了防止将来过度治疗,荷兰癌症研究所和VIB-KULeuven癌症生物学中心的研究人员开发了DCIS细胞的“活生物库”,以更好地了解它们向癌症的进展。
遵循从DCIS到乳腺癌的“活”过程
人类从DCIS到乳腺癌的发展通常需要10到20年。在插入人DCIS细胞的新小鼠模型中,这只需要一年的时间。此外,很难在患者身上研究DCIS,因为DCIS在诊断后不久就被手术切除。
荷兰癌症研究所的研究人员开发了100多种不同的DCIS小鼠模型,使他们能够准确地跟踪从DCIS到乳腺癌的过程。使用非常细的针将来自手术组织的DCIS细胞在麻醉下引入小鼠的乳管中。
然后在一年的时间内跟踪不同DCIS细胞的生长,不到一半的小鼠发展为浸润性乳腺肿瘤。由于节省了时间,这项研究使科学家能够更好地了解为什么DCIS会或更重要的是不会发展成乳腺癌。
荷兰癌症研究所的研究负责人JosJonkers说:“多亏了我们的小鼠模型,我们第一次能够现场研究DCIS。这产生了丰富的信息。我们特此弥合临床前研究和临床之间几十年的差距。
人与小鼠的分子相似性
虽然将组织从患有DCIS的女性转移到小鼠身上本身就是一项相当大的成就,但这项研究的结果更加有趣。由于新的小鼠模型,研究人员获得了有关DCIS乳腺癌风险因素的重要信息。
例如,分子研究表明,HER2蛋白的存在会增加患乳腺癌的风险。相比之下,雌激素可以结合乳腺癌的蛋白质的存在意味着风险较低。
3D显微镜检测不同的生长模式
一年后,发现一半患有DCIS的小鼠模型没有患乳腺癌,而另一半则发生了。为了研究导致这种区别的因素,VIB-KULeuven癌症生物学中心的ColindaScheele研究小组还用三维显微镜检查了小鼠模型。
通过逐个细胞映射DCIS组织,研究小组发现人类DCIS细胞表现出两种不同的三维生长模式,可以预测乳腺癌风险。例如,他们发现,在大多数乳腺癌没有发展的小鼠中,DCIS细胞已经取代了乳管中的小鼠细胞(“替代生长”),而如果乳腺癌确实发展,乳管被DCIS细胞扩张(“扩张生长”)。
VIB-KULeuven癌症生物学中心的ColindaScheele说:“由于荷兰癌症研究所同事的工作,我们能够检查700多个样本。我们能够从生长模式中发现DCIS是否会导致乳腺癌,这是有希望的。如果将来我们也可以在人类患者中证明哪些DCIS细胞不会进化成癌症,我们有可能为他们节省很多身心痛苦。
小鼠模型提供了对DCIS生物学的更好理解。这些信息可能有助于将来更好地区分很可能无害的DCIS异常和很可能发展成乳腺癌的DCIS异常。
“在第一种情况下,我们可以考虑不治疗这些女性,只定期筛查她们。在第二种情况下,可能需要治疗以保护这些女性及时免受乳腺癌的侵害,“荷兰癌症研究所病理学家兼癌症大挑战PRECISION联盟团队负责人JelleWesseling说。
一些小鼠模型现在形成了一个独特的生物库,可以被世界各地的科学家用来收集新信息。来自这些模型的DCIS细胞可以在小鼠生长后冷冻,然后重新引入小鼠体内。即使在三代小鼠之后,DCIS细胞的分子特性似乎也非常稳定。进行这项研究的博士生StefanHutten说:“我们现在有一个独特的集合,其中包含代表DCIS所有分子亚型的十九个可分配模型。