Исследователи из Техасского университета MD Anderson Cancer Center, которые профилировали более 45 000 отдельных клеток у пациентов с перитонеальным карциноматозом (PC), специфической формой метастатического рака желудка, определили обширную клеточную гетерогенность и выявили два различных подтипа, коррелирующих с выживаемостью пациентов.

Основываясь на своих выводах, опубликованных сегодня в Nature Medicine, исследователи разработали и подтвердили сигнатуру экспрессии генов, способную предсказывать выживаемость пациентов лучше, чем другие клинические признаки. Если этот инструмент будет подтвержден в проспективных исследованиях, он может быть полезен для стратификации пациентов с раком желудка и направления их на более эффективные стратегии лечения.

"Чтобы лучше лечить пациентов с ПК, мы сначала должны понять популяции метастатических клеток в брюшной полости",-сказал соавтор исследования Линхуа Ван, доктор медицинских наук, доцент кафедры геномной медицины. "Это самый подробный анализ этих клеток, выполненный на сегодняшний день. В этом и заключается сила одноклеточного анализа-мы можем посмотреть на каждую отдельную клетку и получить картину ландшафта."

Перитонеальный карциноматоз - это состояние, при котором раковые клетки инфильтрируют и вторгаются в брюшную или брюшную полость, прилипая к желудку и другим органам. Это может происходить и при других видах рака желудочно-кишечного тракта, но чаще всего наблюдается у пациентов с прогрессирующим раком желудка, причем примерно у 45% пациентов в какой-то момент диагностируется ПК. Это состояние приводит к значительному накоплению жидкости в брюшной полости, и пациенты имеют общую выживаемость менее шести месяцев.

"ПК представляет собой серьезную неудовлетворенную клиническую потребность, поскольку у нас нет эффективных вариантов лечения для этих пациентов",-сказал соавтор исследования Джаффер Аджани, доктор медицинских наук, профессор желудочно-кишечной медицинской онкологии. "Основываясь на наших выводах, мы должны перейти к профилированию этих клеток у каждого пациента, чтобы предложить более индивидуальные варианты лечения."

Для этого исследования исследователи выделили клетки ПК из асцитной жидкости, собранной у 20 пациентов с прогрессирующим раком желудка. Десять пациентов были долгосрочными выжившими, которые выжили более чем через год после постановки диагноза ПК, и 10 пациентов были краткосрочными выжившими, которые выжили менее чем через шесть месяцев после постановки диагноза ПК.

Проведя секвенирование одноклеточной РНК для анализа экспрессии генов, исследователи смогли построить первую "карту" клеток ПК, которая описывает разнообразие существующих типов клеток и их функциональные состояния. Вариабельность раковых клеток, присутствующих в опухоли, известна как внутриопухолевая гетерогенность, и она может привести к неудаче лечения и рецидиву, поскольку различные подтипы раковых клеток будут по-разному реагировать на данную терапию.

Информация об экспрессии генов также позволила исследователям определить происхождение клеток ПК, известных как линия опухолевых клеток. Они обнаружили, что, хотя все это были раковые клетки желудка, некоторые из них, по-видимому, происходили из клеток желудка, в то время как другие более напоминали клетки кишечника.

"Интригующий аспект заключается в том, что, классифицируя опухолевые клетки на основе родословных композиций, мы отметили две группы пациентов", - сказал Ван. "Более желудочно-подобные клетки ПК имели агрессивный фенотип и были связаны с более короткой выживаемостью. Однако более кишечноподобные клетки ПК были менее агрессивны, и пациенты имели более длительную выживаемость."

Основываясь на этих выводах, исследователи разработали генную сигнатуру, которая надежно предсказывала выживаемость пациентов лучше, чем различные клинические особенности. Они подтвердили подпись во второй когорте пациентов с прогрессирующим раком желудка и ПК и в четырех крупномасштабных когортах локализованного рака желудка, насчитывающих более 1300 пациентов.

В дальнейшем исследователи надеются подтвердить эту сигнатуру в проспективных исследованиях и провести дальнейший анализ клеток ПК у большего числа пациентов, чтобы выявить регуляторные механизмы пластичности линии опухолевых клеток и новые терапевтические мишени, которые могут быть использованы для обеспечения лучших вариантов лечения пациентов.

"Это важный первый шаг к лучшему пониманию одноклеточной биологии этих раковых клеток, но нам предстоит еще много работы", - сказал Аджани. "Мы предвидим, что понимание этой неоднородности однажды может быть использовано для руководства принятием клинических решений, наиболее выгодных для каждого пациента."

ИСТОЧНИК