癌症研究新方法
因为有了被称作DNA微阵列的工具,研究人员第一次能说出在显微镜下看起来一样的肿瘤之间的差别。总有一天,他们能说出某一种肿瘤患者是否拥有良好的预后,并知道采用何种化疗是最合适的。+, http://www.100md.com
由于新技术可以使研究人员看到基因在癌细胞中是如何发挥作用的,使他们能预测肿瘤将怎样发展,他们现在对癌症治疗持乐观的态度。此外,这些新的发现将改变我们对这种疾病的看法。将来我们不会再说乳腺癌或肺癌,而会根据不正常基因活动的特别模式来给肿瘤分类。实际上我们将把癌症看作一种基因疾病。如果能作出正确的预测,如何治疗癌症似乎就不那么难了。肿瘤专家将有一种新的器械来诊断肿瘤,确切地知道它将如何发展,并能确切地知道采用哪种治疗方法能取得最好的结果。+, http://www.100md.com
图谱显示癌变过程+, http://www.100md.com
截止目前,肿瘤专家对肿瘤细胞的工作原理知之甚少。尽管几十年的艰苦努力已经发现许多跟肿瘤有关的重要基因,但这些基因和其他许多基因如何相互作用推动肿瘤的发展,在很大程度上仍然是个未解之谜。这就意味着医生只能凭经验作出猜测,同时根据病人的年龄和健康状况以及在显微镜下观察到的肿瘤状况作出诊断、治疗并预测治疗结果。+, http://www.100md.com
托德·戈卢布打算改变所有这一切。他是波士顿达娜———法伯癌症协会的一位肿瘤专家,也是马萨诸塞州坎布里奇基因研究中心怀特黑德研究所的所长。他拟绘制一张图谱,说明一个细胞中的基因是如何互相作用的。戈卢布及其研究小组正在利用一种叫做DNA微阵列的工具观察成千上万个基因同时活动的情况,以便在最基本的层面上更深入地了解癌症的发病机制。+, http://www.100md.com
尽管仍然处于很不成熟的阶段,这种方法也许可以发现能“标记”每一种癌症的独一无二的活动,并且利用这种标记来预测肿瘤是否会扩散到身体的其他部位,或者预测它对某种具体的治疗方法是否会有反应。利用这种方法还能根据哪种基因不正常来划分肿瘤的种类,而不是根据肿瘤在人体中的生长部位来划分肿瘤。+, http://www.100md.com
最终的目标是要弄清楚每一种肿瘤中每个相关基因的每一个相互作用,然后弄清楚在发病过程中的基因变化情况。掌握了这种相互作用的确切图谱,他们希望能开辟战胜癌症的新时代。+, http://www.100md.com
DNA微阵列显神威+, http://www.100md.com
迄今为止所获得的结果都来自小规模的研究,这些发现还得在更大规模的研究中得到证实。但专家们非常有信心,因为他们从各种癌症中都获得了令人鼓舞的结果,其中包括脑癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、结肠癌和肾癌以及白血病和淋巴癌。
这种乐观的核心是DNA微阵列,这是斯坦福大学在20世纪90年代首先开始使用的一种工具。微阵列是一小块玻璃或尼龙,上面布满了成千上万个DNA小样本,每一个代表一种不同的基因。一种DNA能同另一种拥有互补序列的DNA粘合在一起,微阵列所依靠的就是DNA的这种粘合能力。4h}{&q, 百拇医药
1998年,戈卢布和他的研究小组用微阵列分析38位急性白血病患者的骨髓样本,证实微阵列确实能发现错误的基因活动。几十年来,研究人员已经知道,急性白血病分两大类———急性成淋巴细胞白血病和急性单核细胞性白血病,这两种病各有自己的发病过程。他们利用一个包含6817个基因的微阵列,发现每种急性白血病都有自己的基因标记。他们从这些标记中选出50种基因作为确认每种急性白血病的标记基因,利用它们预测另外34个样本的亚型。在29个样本中,标记基因都作出了准确的预测。4h}{&q, 百拇医药
另一个惊人的发现是在2000年,当时,另一个研究小组发现,一种叫弥散性大型B细胞淋巴瘤的疾病实际上是两种完全不同的疾病。弥散性大型B细胞淋巴瘤影响淋巴系统和血液,因此国家癌症研究所的路易斯·施陶特和他的研究小组观察跟正常和不正常白血球有关的大约1.8万个基因的活动。他们检查弥散性大型B细胞淋巴瘤,发现两种完全不同的基因活动模式。4h}{&q, 百拇医药
旋陶特说:“差别的程度使我们感到吃惊。这种大型B细胞淋巴瘤实际上包含两种疾病,它们之间的差别跟两种不同的白血病一样大。这完全是出人意料的。”4h}{&q, 百拇医药
寄希望于更全面的了解4h}{&q, 百拇医药
令人惊讶的不仅是白血病和淋巴癌。许多肿瘤,如乳腺癌和前列腺癌,似乎分许多不同的种类。最近的一项研究从不同的患者身上获得的乳腺癌样本中发现了四种不同的基因模式。另一项研究从肺癌患者的肿瘤细胞中发现了类似数量的不同标记。北卡罗来纳大学肿瘤专家查尔斯·佩鲁领导的一个研究小组发现,乳腺癌可能是由几种不同类型的乳腺细胞(而不是以前怀疑的一种乳腺细胞)形成的。佩鲁说:“它们是多种细胞类型,形态看上去类似、但实际上却是完全不同的肿瘤。”4h}{&q, 百拇医药
圣迭戈诺瓦蒂斯研究基金会肿瘤专家加勒特·汉普顿说:“我们第一次能说出在显微镜下看起来一样的肿瘤之间的差别。”他说,正因为有了这种关键的发现,我们总有一天能说出某一种肿瘤患者是否拥有良好的预后,并知道采用何种化疗是合适的。4h}{&q, 百拇医药
科研人员研究的另一个问题是用化疗治疗癌症时会出现什么样的基因表达模式。这将有助于科学家们使用更有效的药物并帮助他们弄清楚一些肿瘤是如何产生抗药性的。
肿瘤扩散与其大小无关.x?@^, http://www.100md.com
在癌症治疗方面要取得真正的突破很可能要等到研究人员对肿瘤细胞基本生态学有了更全面的了解。基因标记已经推翻了在肿瘤生态学方面最重要的问题(即为什么有些癌症会扩散的问题)上的推测。.x?@^, http://www.100md.com
这个问题特别重要,因为许多病人并非死于原发性肿瘤,而是由于肿瘤细胞扩散到身体的其他部位,即转移。.x?@^, http://www.100md.com
直到最近,从动物试验取得的证据表明,转移是在肿瘤细胞进行一连串复杂的基因变化之后发生的,它涉及许多复杂的步骤。这种肿瘤细胞是很少的,在原发性肿瘤细胞中只占一千万分之一。人们一直认为,肿瘤越大转移的可能性就越大。.x?@^, http://www.100md.com
但是,1月份发表的微阵列研究报告对这种看法提出了挑战。哈佛医学院的斯里多尔·拉马斯瓦米发现,在一些原发性肿瘤中,也存在转移性肿瘤的基因标记。即最终会转移的肿瘤细胞在第一次被发现时就已经有明显的标记。.x?@^, http://www.100md.com
拉马斯瓦米成功地预测长在身体不同部位不同种类的肿瘤转移的可能性。所有的试验结果都表明,从一开始,最终要转移的癌症同不会扩散的癌症是根本不同的。这也说明,癌症扩散的可能性跟肿瘤的大小没有什么关系。.x?@^, http://www.100md.com
由于不同肿瘤都有自己的基因标记,研究人员希望最终能弄清楚这些基因标记所代表的意义。他们打算绘制细胞的所有分子电路的图谱。戈卢布说:“我们希望能取出基因组中的任何一个基因,把它放到图谱上观察,从而弄清楚在正常情况下和生病情况下所有的基本关系。”他还说,那时我们就能预测打开或关闭某个基因可能会产生什么结果。.x?@^, http://www.100md.com
这种图谱无疑能大大增加对肿瘤生态学的了解,从而使研究人员找到更好的治疗方法。现在仍然有许多障碍要克服。这一技术必须进一步降低成本并且使用起来更加方便。不管技术发展的步伐有多快,试验任何一种新的诊断手段或治疗方法都得经过几年的临床试验。□加里·汉密尔顿
由于新技术可以使研究人员看到基因在癌细胞中是如何发挥作用的,使他们能预测肿瘤将怎样发展,他们现在对癌症治疗持乐观的态度。此外,这些新的发现将改变我们对这种疾病的看法。将来我们不会再说乳腺癌或肺癌,而会根据不正常基因活动的特别模式来给肿瘤分类。实际上我们将把癌症看作一种基因疾病。如果能作出正确的预测,如何治疗癌症似乎就不那么难了。肿瘤专家将有一种新的器械来诊断肿瘤,确切地知道它将如何发展,并能确切地知道采用哪种治疗方法能取得最好的结果。+, http://www.100md.com
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截止目前,肿瘤专家对肿瘤细胞的工作原理知之甚少。尽管几十年的艰苦努力已经发现许多跟肿瘤有关的重要基因,但这些基因和其他许多基因如何相互作用推动肿瘤的发展,在很大程度上仍然是个未解之谜。这就意味着医生只能凭经验作出猜测,同时根据病人的年龄和健康状况以及在显微镜下观察到的肿瘤状况作出诊断、治疗并预测治疗结果。+, http://www.100md.com
托德·戈卢布打算改变所有这一切。他是波士顿达娜———法伯癌症协会的一位肿瘤专家,也是马萨诸塞州坎布里奇基因研究中心怀特黑德研究所的所长。他拟绘制一张图谱,说明一个细胞中的基因是如何互相作用的。戈卢布及其研究小组正在利用一种叫做DNA微阵列的工具观察成千上万个基因同时活动的情况,以便在最基本的层面上更深入地了解癌症的发病机制。+, http://www.100md.com
尽管仍然处于很不成熟的阶段,这种方法也许可以发现能“标记”每一种癌症的独一无二的活动,并且利用这种标记来预测肿瘤是否会扩散到身体的其他部位,或者预测它对某种具体的治疗方法是否会有反应。利用这种方法还能根据哪种基因不正常来划分肿瘤的种类,而不是根据肿瘤在人体中的生长部位来划分肿瘤。+, http://www.100md.com
最终的目标是要弄清楚每一种肿瘤中每个相关基因的每一个相互作用,然后弄清楚在发病过程中的基因变化情况。掌握了这种相互作用的确切图谱,他们希望能开辟战胜癌症的新时代。+, http://www.100md.com
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迄今为止所获得的结果都来自小规模的研究,这些发现还得在更大规模的研究中得到证实。但专家们非常有信心,因为他们从各种癌症中都获得了令人鼓舞的结果,其中包括脑癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、结肠癌和肾癌以及白血病和淋巴癌。
这种乐观的核心是DNA微阵列,这是斯坦福大学在20世纪90年代首先开始使用的一种工具。微阵列是一小块玻璃或尼龙,上面布满了成千上万个DNA小样本,每一个代表一种不同的基因。一种DNA能同另一种拥有互补序列的DNA粘合在一起,微阵列所依靠的就是DNA的这种粘合能力。4h}{&q, 百拇医药
1998年,戈卢布和他的研究小组用微阵列分析38位急性白血病患者的骨髓样本,证实微阵列确实能发现错误的基因活动。几十年来,研究人员已经知道,急性白血病分两大类———急性成淋巴细胞白血病和急性单核细胞性白血病,这两种病各有自己的发病过程。他们利用一个包含6817个基因的微阵列,发现每种急性白血病都有自己的基因标记。他们从这些标记中选出50种基因作为确认每种急性白血病的标记基因,利用它们预测另外34个样本的亚型。在29个样本中,标记基因都作出了准确的预测。4h}{&q, 百拇医药
另一个惊人的发现是在2000年,当时,另一个研究小组发现,一种叫弥散性大型B细胞淋巴瘤的疾病实际上是两种完全不同的疾病。弥散性大型B细胞淋巴瘤影响淋巴系统和血液,因此国家癌症研究所的路易斯·施陶特和他的研究小组观察跟正常和不正常白血球有关的大约1.8万个基因的活动。他们检查弥散性大型B细胞淋巴瘤,发现两种完全不同的基因活动模式。4h}{&q, 百拇医药
旋陶特说:“差别的程度使我们感到吃惊。这种大型B细胞淋巴瘤实际上包含两种疾病,它们之间的差别跟两种不同的白血病一样大。这完全是出人意料的。”4h}{&q, 百拇医药
寄希望于更全面的了解4h}{&q, 百拇医药
令人惊讶的不仅是白血病和淋巴癌。许多肿瘤,如乳腺癌和前列腺癌,似乎分许多不同的种类。最近的一项研究从不同的患者身上获得的乳腺癌样本中发现了四种不同的基因模式。另一项研究从肺癌患者的肿瘤细胞中发现了类似数量的不同标记。北卡罗来纳大学肿瘤专家查尔斯·佩鲁领导的一个研究小组发现,乳腺癌可能是由几种不同类型的乳腺细胞(而不是以前怀疑的一种乳腺细胞)形成的。佩鲁说:“它们是多种细胞类型,形态看上去类似、但实际上却是完全不同的肿瘤。”4h}{&q, 百拇医药
圣迭戈诺瓦蒂斯研究基金会肿瘤专家加勒特·汉普顿说:“我们第一次能说出在显微镜下看起来一样的肿瘤之间的差别。”他说,正因为有了这种关键的发现,我们总有一天能说出某一种肿瘤患者是否拥有良好的预后,并知道采用何种化疗是合适的。4h}{&q, 百拇医药
科研人员研究的另一个问题是用化疗治疗癌症时会出现什么样的基因表达模式。这将有助于科学家们使用更有效的药物并帮助他们弄清楚一些肿瘤是如何产生抗药性的。
肿瘤扩散与其大小无关.x?@^, http://www.100md.com
在癌症治疗方面要取得真正的突破很可能要等到研究人员对肿瘤细胞基本生态学有了更全面的了解。基因标记已经推翻了在肿瘤生态学方面最重要的问题(即为什么有些癌症会扩散的问题)上的推测。.x?@^, http://www.100md.com
这个问题特别重要,因为许多病人并非死于原发性肿瘤,而是由于肿瘤细胞扩散到身体的其他部位,即转移。.x?@^, http://www.100md.com
直到最近,从动物试验取得的证据表明,转移是在肿瘤细胞进行一连串复杂的基因变化之后发生的,它涉及许多复杂的步骤。这种肿瘤细胞是很少的,在原发性肿瘤细胞中只占一千万分之一。人们一直认为,肿瘤越大转移的可能性就越大。.x?@^, http://www.100md.com
但是,1月份发表的微阵列研究报告对这种看法提出了挑战。哈佛医学院的斯里多尔·拉马斯瓦米发现,在一些原发性肿瘤中,也存在转移性肿瘤的基因标记。即最终会转移的肿瘤细胞在第一次被发现时就已经有明显的标记。.x?@^, http://www.100md.com
拉马斯瓦米成功地预测长在身体不同部位不同种类的肿瘤转移的可能性。所有的试验结果都表明,从一开始,最终要转移的癌症同不会扩散的癌症是根本不同的。这也说明,癌症扩散的可能性跟肿瘤的大小没有什么关系。.x?@^, http://www.100md.com
由于不同肿瘤都有自己的基因标记,研究人员希望最终能弄清楚这些基因标记所代表的意义。他们打算绘制细胞的所有分子电路的图谱。戈卢布说:“我们希望能取出基因组中的任何一个基因,把它放到图谱上观察,从而弄清楚在正常情况下和生病情况下所有的基本关系。”他还说,那时我们就能预测打开或关闭某个基因可能会产生什么结果。.x?@^, http://www.100md.com
这种图谱无疑能大大增加对肿瘤生态学的了解,从而使研究人员找到更好的治疗方法。现在仍然有许多障碍要克服。这一技术必须进一步降低成本并且使用起来更加方便。不管技术发展的步伐有多快,试验任何一种新的诊断手段或治疗方法都得经过几年的临床试验。□加里·汉密尔顿