鉴定导致结肠癌复发的细胞

结肠癌是世界上第三大最常见的癌症，每年约有200万新病例。大多数患者在肿瘤仍位于结肠或直肠时被诊断出来。这些肿瘤通过手术切除，并且在许多情况下，通过化学疗法治疗以防止复发。然而，对于20%至35%的患者，癌症会以转移的形式在其他重要器官中再次出现。这些是由手术时隐藏的残留肿瘤细胞引起的。转移是导致几乎所有类型癌症(包括结肠癌)死亡的主要原因。

大多数结直肠癌研究都集中在原发疾病上。近年来，一旦出现转移性疾病，其表征也取得了重要进展。然而，直到现在，还无法研究这种在临床上使用的诊断技术不可见的小群播散性肿瘤细胞。这种知识的缺乏导致缺乏有效的治疗方法来消除残留疾病和预防预后不良的转移性复发。由ICREA研究员和癌症CIBER网络(CIBERONC)组长EduardBatlle博士领导的IRBBarcelona的科学家们首次发现了隐藏在肝脏和肺部的残留肿瘤细胞，并描述了它们如何进化以产生在这些器官中出现转移。

“了解和避免手术后复发现象是一项未解决的医疗需求。经过多年对结肠癌的研究，我们已经迈出了预防局部疾病患者转移的第一步，”EduardBatlle博士解释说，巴塞罗那IRB结直肠癌实验室。

结肠癌复发是如何发生的?

科学家们开发了一种新的实验小鼠模型，可以重现复发患者所经历的过程。这通常经历诊断、治愈性手术和随后的复发阶段。与此同时，他们设计了一种技术，可以分离隐藏在肝脏中的一小部分播散性肿瘤细胞。

“该模型与患者转移性结肠癌的进展非常相似，使我们能够详细描述残留疾病的动态。我们研究了从3或4个细胞到中等大小的转移灶甚至更大的，并详细说明了它们在疾病进展过程中是如何演变的，”由Batlle博士领导的实验室研究员、该研究的第一作者AdriàCañellas-Socias博士评论道。

定义高复发细胞

多年来，科学家们已经知道结肠癌是由不同类型的肿瘤细胞组成的，这些细胞在疾病进展过程中发挥着不同的功能。在驱动结肠癌的细胞类型的混合物中，由Batlle博士领导的研究人员已经确定了一个他们称之为HRC(高复发细胞)的群体。这些细胞几乎没有增殖活性，对原发性肿瘤的生长没有贡献。然而，HRC簇能够脱离主要肿瘤，迁移到血流中，到达肝脏，并在手术后隐藏一段时间。在结肠癌患者的样本中，研究人员已经能够验证这些相同细胞在治疗后复发风险最大的个体中的存在。

研究人员还证实，通过基因技术消除这些细胞足以防止转移的形成;也就是说，患有结肠癌的小鼠在切除原发性肿瘤后保持无病状态，并且不会经历后续复发。Batlle博士的团队还制定了一种治疗策略，专门根除残留疾病并防止复发。他们已经证明，尚不可见的初期转移可以通过在手术前用免疫疗法进行治疗来消除。

“我们的发现揭示了负责复发的肿瘤细胞组的行为方式以及定义它们的基因。此外，它代表了一个概念证明，为开发新疗法铺平了道路，特别是针对消除残留疾病，如以及新的诊断工具来识别那些复发风险最大的患者。最后，我们的研究指出需要修订治疗此类癌症的临床指南，因为在许多情况下，建议在手术前开免疫疗法，”Batlle博士总结道。

这些发现开启了开发新研究方向的可能性。Batlle博士的实验室现在专注于研究何时到达肝脏的​​HRC被“激活”以再生肿瘤，目的是干扰这一过程并防止转移的形成。他们还在寻求确定影响这些细胞外观的因素，以及为什么这些细胞的数量因患者而异。

这项工作涉及由CamileStephan-Otto博士领导的IRB巴塞罗那生物统计学和生物信息学部门的科学家，以及由JulienColombelli领导的高级数字显微镜核心设施的科学家。由以下PI领导的实验室的研究人员也参与了这项研究：牛津大学(英国)的SimonLeedham博士、鲁汶大学(比利时)的SabineTejpar博士、Centro的HolgerHeyn博士NacionaldeAnálisisGenómico(CNAG-CRG)和加泰罗尼亚生物工程研究所的XavierTrepat博士。

该项目已获得“laCaixa”基金会、MaratódeTV3、AsociaciónEspañolaContraelCáncer、英国癌症研究中心、西班牙创新科技部长和欧洲研究委员会的资助。