作為不斷創(chuàng)新的生物科技領跑者，F(xiàn)luidigm公司（納斯達克：FLDM）長期致力于通過全方位的健康洞察力來改善人們的生活。南加州時間 2021年5月6日，F(xiàn)luidigm宣布發(fā)布數(shù)據，進一步驗證其質譜流式技術，CyTOF?和Imaging Mass Cytometry?（IMC?）的潛力，為評估使用人類腫瘤異種移植物在動物模型中進行癌癥治療提供助力，從而為確定哪些患者最有可能從特定的靶向癌癥治療中受益提供參考。
這項研究是由英國劍橋大學 Cancer Research UK (CRUK) Cambridge Institute（CRUK） 與Imaging and Molecular Annotation of Xenografts and Tumors (IMAXT) Cancer Grand Challenges Consortium的專家合作進行的，相關數(shù)據已在線發(fā)布于《Nature Communications》。這項研究由歐洲研究委員會高級研究人員基金Cancer Grand Challenges, Astra Zeneca及歐盟Marie Sklodowska-Curie提供資助。
研究人員開發(fā)了一個包含33種抗體的乳腺癌抗體panel，旨在檢測和區(qū)分人類腫瘤細胞與周圍的小鼠細胞，以及檢測與癌癥相關的信號通路以及細胞凋亡marker（包含程序性細胞死亡，PCD）的激活。乳腺癌抗體Panel之前已在多種具有明確特征的細胞系中得到驗證，隨后被用于評估53種人類乳腺癌異種移植樣品，以捕獲乳腺癌細胞的多樣性，相關結果早先已發(fā)表于《Cel》（(Bruna et al., 2016)。
CRUK劍橋學院通過將人類腫瘤組織植入小鼠體內，建立了人類腫瘤異種移植物的大型生物庫，作為強大的臨床前平臺，可以在體內外進行高含量藥物篩選，助力加速藥物研發(fā)進程。
利用質譜流式技術和IMC技術對異種移植物樣品進行檢測，評估了乳腺癌腫瘤及其微環(huán)境中不同細胞表型的存在和分布。這些分析結果確認了某些使用基因組或基因表達評估方法從未檢測到的獨特的表型，并可將這些表型與乳腺癌的分子特征相關聯(lián)。
該研究還使用了在同一異種移植平臺中生成的藥物篩選數(shù)據，以將通過BCMC所確定的細胞表型與對特定療法的反應或耐藥性進行關聯(lián) （caldaslab.cruk.cam.ac.uk/bcape/）。這些分析表明，基于質譜流式技術的表型“印記”捕獲了傳統(tǒng)遺傳基因組評估無法檢測到的獨特特征。例如，可以鑒定出兩種通常具有侵略性且難以治療的三型陰性乳腺癌，并可確定當使用標準化療和靶向療法治療時不同的藥物反應。
同時，該方法可檢測出特定的細胞結構（腔細胞簇），并將其與對PI3K抑制劑的應答相關聯(lián)，PI3K抑制劑是一類藥物，通過傳統(tǒng)基因組分析來預測應答通常無法獲得較好結果。
“迄今為止，大多數(shù)關于腫瘤異質性的研究都集中在遺傳多樣性上，只有極少數(shù)的研究可在蛋白質水平評估表型多樣性。我們利用質譜流式技術來鑒定和表征一大批乳腺癌異種移植物中的核心細胞表型，這是我們實驗室中功能完善的臨床前平臺的一部分，” CRUK劍橋學院研究助理，同時也是研究文獻的主要作者Dimitra Georgopoulou博士談道。“將表型數(shù)據與相同異種移植物的分子和藥物反應數(shù)據相結合，我們發(fā)現(xiàn)細胞水平的表型異質性是藥物反應的關鍵決定因素。這一發(fā)現(xiàn)對乳腺癌的臨床前和臨床研究都具有重要意義。”“在當前的研究中，我們還將質譜流式數(shù)據與在相同異種移植模型上進行的成像成像質譜流式分析數(shù)據相結合，” CRUK劍橋學院 IMAXT實驗室負責人Dario Bressan博士談道。“在之前的研究(Ali et al., 2020)中，我們還對產生這些異種移植物的原發(fā)腫瘤進行了IMC檢測。這確實對于擴大我們對特定細胞表型如何在空間上分布及其臨床相關性的理解起到關鍵作用。這一進展使我們得以從異種移植到臨床樣品、跨平臺深入描繪細胞表型，這是前所未有的。”這項研究的另一個重要發(fā)現(xiàn)是證明了對治療反應不同的細胞表型可以在單個腫瘤中共存。重要的是，這種表型變異似乎與遺傳內腫瘤變異無關。該發(fā)現(xiàn)對臨床前藥物篩選方法和轉化醫(yī)學均具有關鍵意義，表明可能需要開發(fā)新的聯(lián)合療法以解決單個腫瘤內的多種細胞類型。作者認為，質譜流式技術有潛力可直接用于對正在接受治療的患者的活檢樣本進行分析，以更準確地評估其對治療的反應，并確定繼續(xù)治療是否可能帶來益處。“我們的發(fā)現(xiàn)有望能獲得更多新的有意義的信息模型，為評估癌癥治療和預測單個患者對潛在治療的反應開拓了新的方向，這兩者對于精準腫瘤醫(yī)學的實現(xiàn)都很重要。” Georgopoulou博士說。“這項研究強調了癌癥科學前沿研究全球合作的必要性，這對整個腫瘤學研究界取得突破至關重要，”Fluidigm公司總裁兼CEO Chris Linthwaite說。“ Fluidigm致力于利用我們的技術來改善生活，這項重要的研究表明我們有能力前沿的臨床前和轉化醫(yī)學研究提供助力，這些研究可以真正改變我們對癌癥的認知，并為改善治療和結果的新途徑。結合IMC技術和質譜流式技術來創(chuàng)建雙模式評估和工作流程可以有效生成豐富的數(shù)據集，益處良多。”
參考文獻：
Georgopoulou D, Callari M, Rueda O M, et al. Landscapes of cellular phenotypic diversity in breast cancer xenografts and their impact on drug response[J]. Nature communications, 2021, 12(1): 1-18.
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