恶性黑色素瘤是最具侵袭性的皮肤癌之一,近年来全球范围内的发病率呈上升趋势。由于首发症状出现较晚,缺乏有效的治疗方式,且癌症转移能力强,恶性黑色素瘤往往会危及生命。不幸的是,由于生物标志物的缺乏,恶性黑色素瘤的诊断仍然存在问题。目前无法在该病的早期阶段准确检测,即使检测到,也无法预测特定患者的疾病将如何发展。

这些特征可能在一定程度上归因于所谓的癌症干细胞(CSC),这是存在于肿瘤中的细胞亚群,具有干细胞的典型特征。它们负责肿瘤的起始、维持和进展,以及转移和复发——甚至在根除肿瘤数年之后。

如今,西班牙格拉纳达大学的一组科学家研究了这些癌症干细胞,特别是充当这些细胞的“信使”的微囊泡,也就是外泌体(exosomes)。这些细胞产生外泌体并运送到其他细胞和组织,通过某些生物分子的转移来进行通讯,从而促进癌症的转移。

之前的研究表明,外泌体参与了许多肿瘤过程。当外泌体从细胞中释放并在血液中循环时,它们可作为有价值的生物标志物,因为很容易从血液样本中分离出来。这项研究的重点就是对从恶性黑色素瘤患者血液中分离出的外泌体进行分子鉴定。他们采用代谢组学技术来分析患者的分子图谱,以确定有潜力的生物标志物。

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图片来源:格拉纳达大学

研究人员采集了原代的癌症干细胞和分化的肿瘤细胞,对这两种类型的细胞进行了大量培养,并分离了它们释放到培养物中的外泌体。在检测细胞及其外泌体的特征之后,他们开展了代谢组学分析。他们利用质谱仪进行精确定量,并开展一系列的统计分析,以确定每种细胞类型的外泌体中哪个分子的浓度最高。通过这种方法,他们初步确定了一些脂质代谢物,这些代谢物在两种外泌体中的含量存在差异。

随后,他们开展了一项类似的研究,比较从不同阶段的恶性黑色素瘤患者血液中分离的外泌体和作为对照的健康个体的代谢组学特征。他们发现,某些代谢物(包括一些以前从CSC中鉴定出的代谢物),以不同浓度存在于黑色素瘤患者和健康个体的外泌体中。

研究人员开发出相应的统计模型,能够根据这些分子及其在血液中的不同浓度对恶性黑色素瘤患者和健康个体进行区分。他们认为,这些分子适合作为疾病诊断的潜在生物标志物。不过,作者强调这项研究仅仅是第一步。未来还需要对其中的一些分子进行深入鉴定,并采用更多的样本来验证这些结果。

作者认为,这项研究为癌症生物标志物的发现提供了新的途径,有望改善癌症的早期诊断以及预后和应答预测。当然,这些结果也可以推广到其他许多肿瘤,帮助我们更好地理解这些疾病的发病机制,并实现个性化的精准医疗。

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原文检索:

Metabolomic profile of cancer stem cell‐derived exosomes from patients with malignant melanoma