뇌종양을 더 잘 분류하고 치료하기위한 새로운 접근 방식이 등장

뇌종양을 더 잘 분류하고 치료하기위한 새로운 접근 방식이 등장 데이트: 2021 년 1 월 19 일 출처: 오거스타 대학 조지아 의과 대학 요약: RNA를 살펴보면 우리의 유전자가 우리 세포에게 무엇을 지시하는지 알려주고, 과학자들은 뇌종양 세포의 RNA를 직접 보는 것이 종양과 가장 효과적인 치료법을 더 잘 분류 할 수있는 객관적이고 효율적인 증거를 제공하는 것으로 보인다고 말합니다. RNA를 살펴보면 우리의 유전자가 우리 세포에게 무엇을 지시하는지 알려주고, 과학자들은 뇌종양 세포의 RNA를 직접 보는 것이 종양과 가장 효과적인 치료법을 더 잘 분류 할 수있는 객관적이고 효율적인 증거를 제공하는 것으로 보인다고 말합니다. 신경 교종은 성인에서 가장 흔한 뇌종양 유형이며, 일반적으로 더 치료 가능한 성상 세포종 및 희소 돌 기아 교종에서 일반적으로 더 치명적인 교 모세포종에 이르기까지 다양한 결과와 세 가지 하위 유형이 있습니다. 조지아 의과 대학 과학자들은 학술지 Scientific Reports 에서 종양의 전 사체 프로필이라고하는 그들의 방법이 이러한 종양 중 가장 심각한 일부를 인식하는 데 특히 능숙하다고보고한다고 MD / PhD 학생 인 Paul MH Tran은 말합니다. 신경 교종은 현재 조직학, 주로 모양 또는 형태를 통해 분류되며 병리학 자들은 암세포를 현미경으로 볼 때 암을 유발하는 것으로 알려진 유전자 돌연변이가 있는지 확인합니다. "우리는 세 번째 방법을 추가하고 있습니다"라고 MCG 생명 공학 및 게놈 의학 센터의 디렉터 인 Georgia Research Alliance Genomic Medicine의 저명한 학자이자이 연구의 교신 저자 인 Dr. Jin-Xiong She가 말했습니다. She 's lab에서 박사 학위를 받고있는 Tran이 첫 번째 저자입니다. 대부분의 환자가 현재 분류 방법을 모두 수행했지만, 전통적인 병리학에서 돌연변이 연구가 그렇지 않은 경우 교 모세포종이라는 것을 발견하고 그 반대의 경우와 두 병리학자가 동일한 뇌를 볼 때조차도 두 그룹간에 일치하지 않는 발견이 있습니다. 과학자들은 현미경으로 종양 세포를 관찰합니다. 암세포가 무엇을하고 있는지 더 직접적으로보기 위해 그들은 상대적으로 미개척 된 유전자 발현,보다 구체적으로 세포가 향하는 위치를 나타내는 1 단계 다운 스트림 RNA를 조사하기로 결정했습니다. DNA는 세포 기능을 결정하는 단백질을 만드는 RNA를 만들기 때문에 DNA 발현은 RNA와 동일합니다. 암이 번성하는 한 가지 방법은 유전자 발현을 변경하고 일부는 높이고 다른 일부는 낮추거나 끄는 것입니다. 그들은 새로운 접근법이 종양에 대한 추가적인 통찰력을 제공하고 기존 분류 방법의 효능을 계속 평가하며 새로운 치료 목표를 식별 할 가능성이 있다고 의심했습니다. Tran은“RNA는 몸에서 꺼낼 때 현재 그 신경교 세포에서 무엇이 높고 낮은지를 보여주는 스냅 샷이 될 것”이라고 말했다. "그들은 실제로 얼마나 많은 RNA 관련 유전자가 만들어 지는지 조사하고 있습니다. 일반적으로 그 유전자 발현은 머리카락 색깔부터 체중까지 모든 것을 결정합니다."라고 그녀는 말합니다. "전 사체 프로필은 세포에있는 각 유전자의 사본 수를 계산합니다." 뉴런을 지원하는 역할을하는 아교 세포는 엄격하게 조절 된 유전자 발현을 통해이를 가능하게합니다. 암의 경우 가장 먼저 일어나는 일 중 하나는 각 유전자의 RNA 사본이 얼마나 많은지 세포가 변화하고 중요한 세포 기능이 변화하는 것입니다. 그녀는 "유전자 발현을 변화시켜 다른 무언가가됩니다"라고 말합니다. 전 사체 프로파일 링은 외과 의사의 종양 샘플을 사용하여 다른 방법과 같이 시작하지만 RNA를 추출하는 자동화 된 프로세스를 거쳐 다른 유전자의 유전자 발현 수준을 읽을 수있는 기기에 넣습니다. 생성 된 방대한 양의 데이터는 Tran이 개발 한 기계 학습 알고리즘에 입력되어 가장 가능성이 높은 신경 교종 하위 유형과 이와 관련된 예후를 계산합니다. 그들은 The Cancer Genome Atlas (TCGA) 프로그램과 Repository of Molecular Brain Neoplasia Data (REMBRANDT)로 시작했습니다. 두 개의 데이터 세트는 이미 RNA 조사 작업을 수행했으며 1,400 명 이상의 환자에 대한 결과를 포함한 관련 임상 정보를 제공했습니다. 교종. Tran, 그녀와 동료들은 그들의 알고리즘을 사용하여 유전자 발현 패턴을 발견하고 다른 입력없이 모든 신경 교종 환자를 분류하기 위해 이러한 패턴을 사용했습니다. 그런 다음 표준 분류 방법으로 등장한 세 가지 주요 신경 교종 아형을 비교했습니다. 그들의 전 사체 분류는 현미경으로 세포를 관찰하는 전통적인 접근법과 약 90 % 일치하고 유전 적 돌연변이를 관찰하는 것에 약 93 % 일치한다고 그녀는 말합니다. 그들은 두 표준 측정치간에 약 16 %의 불일치를 발견했습니다. "세 가지 방법 모두 환자의 약 10-15 %에 대해 동의하지 않습니다."라고 그녀는 말합니다. 그러나 세 가지 방법 중 가장 정확한 분석은 다른 방법보다 생존을 예측하는 데 더 낫기 때문에 그들의 방법이어야합니다. 그리고 분류 방법간에 발견 된 불일치는 가까운 비율에도 불구하고 일부 환자에게 중요 할 수 있습니다. Tran은 "우리는 일부 환자가 실제로 우리의 방법으로 식별 할 수있는 더 나쁜 예후를 보였지만 다른 접근법으로는 확인할 수 없었기 때문에 우리의 방법이 몇 가지 이점이있을 수 있음을 발견했습니다."라고 말합니다. 예를 들어, IDH 또는 isocitrate dehydrogenase라는 유전자에 돌연변이가있는 환자는 일반적으로 성상 세포종 또는 희소 돌기 교종이 있으며, 일반적으로 치료에 더 반응하고 교 모세포종보다 더 나은 생존율을 보입니다. 그러나 그들은 또한이 IDH 돌연변이를 가진 일부 낮은 등급의 교종조차도 다른 두 가지 방법으로는 발견되지 않을 수있는 이차 교 모세포종이라고 불리는 것으로 진행될 수 있음을 발견했습니다. IDH 돌연변이는 원발성 교 모세포종에서 드뭅니다. 시간의 스냅 샷을 보는 표준 기술을 사용하여 더 치명적인 교 모세포종으로 진행되는이 성상 세포종은 27 명의 환자에서 덜 심각한 종양으로 분류되었습니다. "진행 현상은 알려져 있지만 우리의 기술은 이러한 사례를 식별하는 데 더 좋습니다."라고 Tran은 말합니다. 추가 분석은 또한 예후가 더 나쁜 환자의 약 20 %가 TERT 유전자의 프로모터 영역에 돌연변이를 가지고 있음을 발견했습니다. TERT 유전자는 염색체가 나이가 들어감에 따라 감소하는 것으로 알려진 길이 인 건강한 길이를 유지하도록하는 효소 인 텔로 머라 제를 만드는 것으로 가장 잘 알려져 있습니다. TERT 기능은 암에 의해 납치되어 암의 특징 인 끝없는 세포 증식을 가능하게하는 것으로 알려져 있습니다. 이 돌연변이는 일반적으로 더 공격적인 교 모세포종으로 시작하는 신경아 교종에는 존재하지 않으며, TERT 프로모터의 돌연변이가 신경 교종 진행에 중요하다는 것을 의미합니다. "그 의미는 만약 우리가 TERT 유전자를 표적으로 삼는 억제제 나 다른 무언가를 가지고 있다면, 그러한 사례 중 일부가 더 나쁜 예후를 갖는 것을 막을 수 있다는 것입니다."라고 Tran은 말합니다. 이러한 발견은 또한 다양한 분류 방법의 강점을 가리키며,이 경우 돌연변이에 의한 분류는 이러한 가장 공격적인 뇌종양을 새로운 전 사법보다 선택하지 않을 수 있으며 현미경으로 암세포를 관찰하는 이전 접근 방식을 제시합니다. ,이 중요한 구별을 더 잘합니다. Tran은 "하급 신경 교종의 일정 비율이 교 모세포종으로 발전 할 수 있으며, 원래 기술로 잘못 식별 될 수있는 것들 중 일부입니다."라고 말합니다. "우리의 유전자 발현 방법을 사용하여 일부는 IDH 돌연변이가 있음에도 불구하고 발견했습니다." 이러한 모든 변형에는 불량한 예후 IDH 환자를 결정하는 더 나은 방법을 요구하는 세계 보건기구와 같은 그룹이 있습니다. 다른 변이에는 정상 IDH 유전자를 가진 일부 교 모세포종이 교종에 대한 더 나쁜 예후 중 하나를 전달하지만, 성상 세포처럼 작용하고 더 나은 예후를 전달하는 경향이있는 교 모세포종의 하위 그룹이 있습니다. 이제 MCG 팀이 어떤 환자가 더 나쁜 예후를 보일지에 대한 더 나은 지표를 얻었으므로 그 이유와 아마도 무엇을 할 수 있는지 알아내는 것을 포함한 다음 단계. 예후의 정확성 외에도 종양 분류 방법을 평가하는 두 번째 방법은 더 나은 치료 옵션을 가리키는 지 여부라고 그녀는 말합니다. 그는 대부분의 약물과 운동 및 우리가 먹는 음식과 같은 우리의 많은 행동이 RNA 발현을 변화 시킨다고 지적합니다. Tran은 "지금 당장 누군가 우리에게 전 세계 환자의 RNA 발현 데이터를 제공하면 어떤 신경 교종 아형 일 가능성이 가장 높은지 신속하게 알 수 있습니다."라고 Tran은 말합니다. RNA 발현을 검사 할 수있는 장비가 점점 더 널리 보급되고 있다는 사실은 전 사체 프로파일 링을 더 널리 사용할 수 있도록해야한다고 그들은 말한다. 신경 교종은 성상 교세포, 희소 돌기 교세포 및 소교 세포를 포함하는 신경 교세포의 종양으로, 뉴런을 능가하고 뉴런을 둘러싸고 지원하는 것이 정상적인 역할을하는 뇌 세포입니다. 세포에서 IDH 유전자 돌연변이의 확인은 이미 표준 신경 교종 분류를보다 체계적으로 만들었다 고 과학자들은 말한다. 돌연변이는 생검 슬라이드를 염색하거나 시퀀싱하여 확인할 수 있습니다. 기계 학습을 사용하여 암 진단을 자동화하고 객관화하고 교 모세포종을 포함하여 그들이 작성하는 하위 유형을 작성하는 데에도 많은 진전이있었습니다. Glioblastomas는 transcriptome 기반 분석을 사용하여 특성화되었지만 현재 연구와 같이 모든 gliomas는 아닙니다. 대부분의 유전자와 마찬가지로 IDH 유전자는 일반적으로 다양한 세포 유형에 대해 포도당 및 기타 대사 산물을 처리하는 것을 포함하여 신체에서 많은 역할을합니다. 그러나 돌연변이가 발생하면 세포를 파괴하여 DNA를 손상시키고 암 및 기타 질병에 기여하는 활성 산소 종과 같은 요인을 생성 할 수 있습니다. 이러한 돌연변이는 나이 및 / 또는 환경 노출로 인해 발생할 수 있습니다. IDH 억제제는 신경 교종을 포함한 다양한 암에 대한 임상 시험 중입니다. 증가하는 통찰력은 또한 암에서 발생하는 중요한 DNA 메틸화로 나타나고 있으며, 이는 유전자 발현을 변경하여 종양 억제 유전자를 침묵시키고 추가적인 암 유발 유전자 돌연변이를 생성하는 것과 같은 변화를 초래합니다.