紐約, 2023年11月8日 – 根據紐約大學朗根醫學院及其Perlmutter癌症中心主導的新研究顯示,從肺腫瘤周圍看似健康組織中收集的基因資訊,可能比分析腫瘤本身更能準確預測治療後癌症是否會復發。
此項研究聚焦於肺腺癌,這種癌症形成於肺泡上皮細胞,根據美國疾病控制與預防中心的數據,佔所有肺癌病例的約三分之一。如果在疾病進程早期就將腫瘤完全切除,大多數病人都能治癒,但是約30%的病例中,殘餘癌細胞會再生長,可能導致死亡。因此,專家一直在尋找生物標記物,也就是復發的預測因子,以便採取更積極的初期治療。
此項研究納入147名接受早期肺癌治療的男女病人。研究探索了完整的RNA分子集合的實用價值,也就是細胞應該製造什麼蛋白質的完整資料庫。從看似健康組織周圍收集的RNA分析,在5年內準確預測癌症是否復發達83% ,而直接從腫瘤收集的RNA只有63%的預測能力。
「我們的發現表明,看似正常組織附近的基因表達模式,可能作為一種有效且迄今為止難以取得的生物標記,幫助預測肺癌在疾病最早階段的復發情況。」首席研究作者之一、紐約大學朗根醫學院醫學系助理教授Igor Dolgalev博士表示。
研究於2023年11月8日在期刊《自然通訊》線上發表。Dolgalev博士表示,這項研究是迄今規模最大,比較腫瘤和周圍組織基因材料,以及它們預測復發能力的研究。
研究小組從肺癌病人身上收集了近300個腫瘤和健康組織樣本,對每個樣本進行RNA測序,並將這些數據以及5年內是否復發的情況,輸入人工智慧算法。該程序使用「機器學習」技術建立數學模型,估計復發風險。
結果顯示,周圍看似正常肺組織中與炎症相關基因的表達,即免疫系統活性增強,對預測尤其有用。研究作者表示,這種防禦反應不應出現在真正健康的組織中,可能是疾病早期警告的跡象。
「我們的結果表明,位於腫瘤附近的看似正常組織,實際上可能不是健康的。」紐約大學朗根醫學院生物資訊學家及Perlmutter癌症中心成員周華博士表示。「相反,逃逸的腫瘤細胞可能正在觸發鄰近組織的意外免疫反應。」
「免疫療法可以增強身體的免疫防禦能力,可能有助於在腫瘤被傳統檢測方法發現前控制其生長。」研究首席研究員之一、紐約大學朗根醫學院病理學系教授兼Perlmutter癌症中心成員Aristotelis Tsirigos博士補充道。
Tsirigos博士指出,該研究是以已知復發案例為基礎,將計算機程序訓練得出。因此,研究小組下一步計劃將該程序應用於新治療早期肺癌病人,以前瞻性評估復發風險。
該研究由美國國立衛生研究院提供資助,包括R37CA244775和U01CA214195項目。美國癌症研究協會補助金和羅氏公司傑出科學家計劃也提供支持。
紐約大學朗根醫學院就此方法開發的診斷工具申請了專利(TSI03-02PRO)。Tsirigos、Dolgalev、周、首席研究員Harvey Pass醫生、Andre Moreira醫生、Leopoldo Segal醫生以及紐約大學朗根醫學院可能因此獲得經濟利益。這些關係的條款和條件將根據紐約大學朗根醫療保健機構的政策進行管理。
除Dolgalev、周和Tsirigos外,參與此研究的其他紐約大學朗根醫學院研究人員包括Hortense Le、Theodore Sakellaropoulos、Nina Shenker-Tauris、Nicolas Coudray、Varshini Vasudevaraja、Kelsey Zhu、Chandra Goparaju、Yonghua Li、Imran Sulaiman、Jun-Chieh Tsay、Peter Meyn、Hussein Mohamed、Iris Sydney、Sitharam Ramaswami、Navneet Narula、Luis Chiriboga、Adriana Heguy、Thales Papagiannakopoulos、Matija Snuderl、Salman Punekar、Vamsidhar Velcheti、J.T. Poirier、Benjamin G. Neel、Kwok-Kin Wong。
其他共同作者包括Broad研究所的Anna Yeaton、Ruth Kulicke、Fred Davis、Nicolas Stransky和Gromoslaw Smolen(位於美國麻省劍橋市);以及紐約市Roche創新中心的Wei-Yi Cheng和James Cai。
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資料來源:紐約大學朗根醫學院及紐約大學朗根醫療保健機構