以色列科學(xué)家和醫(yī)生開發(fā)了一種新技術(shù)，用于分析骨髓瘤腫瘤細(xì)胞的獨(dú)特基因組成，從而更好地診斷和治療
圖像： 使用多發(fā)性骨髓瘤患者的單細(xì)胞分析顯示腫瘤異質(zhì)性，克隆進(jìn)化和治療抗性。
圖片來源：魏茨曼科學(xué)研究所
當(dāng)細(xì)胞失去控制時(shí)，癌癥就會(huì)出現(xiàn)。解讀癌細(xì)胞的“藍(lán)圖” - 概述癌細(xì)胞如何劫持特定途徑以實(shí)現(xiàn)不受控制的擴(kuò)散 - 將導(dǎo)致更有效的方法來對(duì)抗它。來自魏茨曼科學(xué)研究所的科學(xué)家和來自以色列主要血液腫瘤科的臨床醫(yī)生的共同努力成功地在癌前期，新診斷的多發(fā)性骨髓瘤患者以及治療后和復(fù)發(fā)中創(chuàng)建了詳細(xì)的骨髓瘤癌癥概況。這些詳細(xì)的藍(lán)圖將有助于今后精確診斷和治療這種疾病。
多發(fā)性骨髓瘤是第二種最常見的血癌。當(dāng)骨髓中的漿細(xì)胞 - 產(chǎn)生抗體的細(xì)胞 - 增殖失控并導(dǎo)致各種類型的器官衰竭和死亡時(shí)，就會(huì)發(fā)生多發(fā)性骨髓瘤。盡管多年的研究和最近顯著改善了新的免疫治療方式的骨髓瘤患者的存活率，但許多患者屈服于有限的反應(yīng)和所有復(fù)發(fā)。診斷骨髓瘤疾病的一個(gè)主要障礙是每個(gè)患者都是獨(dú)特的，目前的血液檢查無法確定早期疾病發(fā)作并分類哪個(gè)患者應(yīng)該接受哪種治療。例如，常規(guī)血液檢查在早期和癌癥前階段顯示疾病的一些標(biāo)志的患者緊隨其后的是“觀察和等待”策略，但是每年有1%的人會(huì)在這種“俄羅斯輪盤賭”中輸?shù)舨l(fā)展成為完整的骨髓瘤疾病。直到最近，還沒有辦法區(qū)分那些將改變的東西和那些不會(huì)改變的東西。
來自Weizmann科學(xué)研究所免疫學(xué)系的Ido Amit教授和生物調(diào)節(jié)與計(jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)系的Amos Tanay教授的醫(yī)學(xué)博士/博士Guy Ledergor博士和Assaf Weiner博士認(rèn)為由該組開發(fā)的敏感方法，稱為單細(xì)胞RNA測(cè)序，可以提供一種新的方法來理解多發(fā)性骨髓瘤的構(gòu)成，并設(shè)計(jì)新的和更有效的方法來診斷和治療這種破壞性疾病?？紤]到這一愿景，由加比巴巴什教授領(lǐng)導(dǎo)的魏茨曼科學(xué)研究所的床旁計(jì)劃，促進(jìn)了以色列全國(guó)范圍內(nèi)招募以色列所有血液腫瘤科的努力。
新方法對(duì)RNA進(jìn)行測(cè)序來自患者血液或骨髓的數(shù)千個(gè)單個(gè)細(xì)胞中，允許捕獲在每個(gè)單獨(dú)細(xì)胞中活躍的特定基因程序。為了了解骨髓瘤癌癥藍(lán)圖，科學(xué)家們首先通過測(cè)序來自作為對(duì)照組的髖關(guān)節(jié)置換的健康個(gè)體的數(shù)萬個(gè)細(xì)胞來生成正常漿細(xì)胞的高分辨率模型。對(duì)照患者的漿細(xì)胞在個(gè)體內(nèi)和個(gè)體之間高度相似，基本上顯示正常漿細(xì)胞的單一，常見藍(lán)圖。將正常藍(lán)圖與患者藍(lán)圖進(jìn)行比較，結(jié)果顯示骨髓瘤癌細(xì)胞的藍(lán)圖非常異質(zhì)，每位患者都表現(xiàn)出自己的藍(lán)圖，
來自魏茨曼科學(xué)研究所的臨床醫(yī)生和科學(xué)家的共同努力已經(jīng)證明，在非常早期(癌前期)階段甚至可以識(shí)別血液中極少量的惡性細(xì)胞，并允許更多基于他的“個(gè)性化”疾病，對(duì)每位患者的治療進(jìn)行精確診斷和知情選擇。因此，也可以通過顯著減少痛苦的血液檢查來跟蹤和監(jiān)測(cè)這些患者，取代今天的疼痛性骨髓活檢。最終，該方法可以幫助多發(fā)性骨髓瘤患者接受更早和更精確的治療，并且可能預(yù)防化療后經(jīng)常復(fù)發(fā)。
這些研究和世界上第一次使用的敏感方法，今天發(fā)表在“ 自然醫(yī)學(xué)”雜志上，可能有助于推動(dòng)以色列在骨髓瘤患者診斷和治療的最前沿。
Barbash教授指出，這些研究結(jié)果僅僅是將單細(xì)胞RNA-seq技術(shù)應(yīng)用于臨床基因組研究的開始。“我們現(xiàn)在正在開發(fā)醫(yī)院研究人員和基礎(chǔ)研究科學(xué)家之間的類似合作，以促進(jìn)其他疾病的診斷和治療。”
迄今為止，單細(xì)胞基因組分析僅限于少數(shù)研究實(shí)驗(yàn)室，我們不斷推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，使其成為主要的臨床發(fā)現(xiàn)和診斷工具”，Amit教授說。這種跟蹤可用于診斷癌前期或化療后復(fù)發(fā)中的許多惡性腫瘤的早期征兆，從而成為個(gè)性化方法的一部分。它將使得能夠基于疾病的每個(gè)階段的每個(gè)患者細(xì)胞的個(gè)體概況做出決定。這些概況已經(jīng)用于創(chuàng)建針對(duì)癌細(xì)胞的靶向療法。
研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法自動(dòng)識(shí)別成千上萬個(gè)細(xì)胞中的惡性細(xì)胞。“我們正在進(jìn)入一個(gè)測(cè)量大數(shù)據(jù)和使用機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)代，為臨床醫(yī)生提供新的見解和對(duì)多發(fā)性骨髓瘤等毀滅性疾病的理解。”韋納博士說。“未來，醫(yī)生們希望能夠?qū)崟r(shí)跟蹤疾病，并根據(jù)個(gè)性化疾病情況對(duì)每位患者進(jìn)行治療，甚至可能在出現(xiàn)癥狀之前。”Ledergor說。
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