十月是乳腺癌宣传月,恰逢其时,新墨西哥大学综合癌症中心生物学家 Curt Hines 博士发表了两篇论文,全面描述了人类乳腺中十二种主要细胞类型。
“我们试图了解所有不同类型的细胞如何相互协作、协调,使组织发挥功能,”他说,“以及这些过程在肿瘤中如何出错。”
过去几十年来,乳腺癌已成为女性癌症死亡的主要原因,仅次于肺癌。每年女性确诊的所有癌症类型中,乳腺癌占三分之一,女性一生中患乳腺癌的几率为八分之一。
根据美国国家癌症研究所的数据,75% 至 80% 的乳腺癌病例具有管腔上皮细胞的特征,这是一种特殊的细胞类型,构成了乳腺的乳管。这种类型的癌症被称为导管腺癌。
你需要了解组织中的所有细胞类型。肿瘤是组织疾病。你确实需要了解所有参与者。
器官和组织由不同类型的细胞组成,它们共同作用形成一个功能单元。肿瘤会破坏细胞类型的正常平衡。这些其他非癌细胞会影响肿瘤的行为。
“你需要了解组织中的所有细胞类型,”海因斯说。“肿瘤是组织疾病。你真的需要了解所有的参与者。”
过去 10 年来,Hines 实验室一直在收集有关人类乳腺组织细胞类型的信息。最近,他和他的团队发表了两篇有关他们工作的论文。
第一篇论文于本月发表,描述了他们用于识别、纯化和培养人类乳腺中每种主要细胞类型的过程。第二篇论文即将在 PLOS Biology 上发表,详细描述了人类乳腺中十二种主要细胞类型。
海因斯使用了缩胸手术中丢弃的未患病乳腺组织。然后他使用两种不同的技术——流式细胞术和 RNA 测序——来查找、选择和描述这些组织样本中的细胞类型。
海因斯利用新墨西哥大学综合癌症中心的流式细胞术共享资源,开始使用组织染色和流式细胞术进行研究,这两种技术可以根据细胞的特定特征分析数十万个细胞。在解锁检测所有细胞类型所需的特定抗体组合后,他和他的团队使用流式分选分离不同的乳腺细胞类型。然后,他们使用 RNA 测序来分析每种细胞类型产生的 RNA 转录本。
RNA 测序可确定细胞中所有不同核糖核酸 (RNA) 转录本的序列。RNA 转录本是从 DNA 基因组复制而来的分子。这些转录本携带完成细胞过程的蛋白质代码;它们决定了该细胞类型的性质和属性。
“个体的每个细胞都有相同的 DNA,”海因斯说,“但它们没有相同的 RNA。RNA 会告诉细胞该做什么,它们的功能是什么。”
流式细胞术使海因斯能够识别出构成乳房的十二种不同细胞类型。他和他的团队纯化了每种细胞类型,以更详细地研究它们。在 RNA 转录本差异的指导下,他们仔细检查了每种细胞类型的生物学性质。
由此得出的信息非常庞大,因为每种细胞类型都表达了超过 20,000 个单独的基因。在他们的发现中,Hines 和他的团队发现了一种罕见的上皮细胞类型,它似乎具有干细胞特性。干细胞能够成熟为一系列不同类型的细胞,并作为人体修复系统的一部分。
为了进一步探索细胞如何发挥功能,必须在实验室中让细胞存活——在装有细胞培养基(由糖、氨基酸、维生素和血清混合而成)的塑料组织培养皿中培养细胞。
海因斯和他的团队创建了几乎所有细胞类型的细胞模型,扩展了乳腺研究中常用的两到三种细胞模型。他们的细胞模型在实验室中培养,这些细胞保留了它们在体内表现出的特征。这些细胞模型将使科学家能够研究不同细胞类型的行为,并探索每种细胞类型如何促进恶性肿瘤的形成过程。
已发表的论文总结了细胞类型及其描述,并且每种类型的完整数据都可以在线获取。
“我们确实在努力了解每种细胞类型的本质,”海因斯说。“信息量太大了。”
海因斯说,该参考文献可以帮助那些想要了解人类乳腺中所有不同类型细胞的功能以及这些细胞平衡失调如何导致癌症的生物学家。
海因斯和他的团队目前正在研究周细胞以及这些细胞如何影响乳腺肿瘤的生长。他们还利用乳腺细胞参考资料来研究乳腺细胞如何影响其微环境以及其微环境如何影响它们。新墨西哥大学癌症中心的分析和转化基因组学共享资源的单细胞 RNA 测序功能使海因斯博士能够探索乳腺周细胞群体内的异质性。他们的下一个资助提案旨在阐明周细胞对乳腺恶性肿瘤的贡献。
“我们知道扰乱微环境会促进肿瘤生长,”Hines 说道,但他也惊讶于许多癌细胞并没有变成肿瘤。“我们的组织竟然能以这样的方式运作,真是令人惊奇。”
关于 Curt Hines 博士
Curt Hines 博士是新墨西哥大学医学院生物化学和分子生物学系副教授。他是新墨西哥大学综合癌症中心流式细胞术共享资源的教职主任和生物化学专业本科荣誉研究项目主任。
论文参考文献
“全面鉴定、分离和培养人类乳腺细胞类型”于 7 年 2024 月 XNUMX 日在《生物化学杂志》(https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-biological-chemistry)上在线发表。作者包括 Kate Thi、Katelyn Del Toro、Yamhilette Licon-Munoz、Rosalyn W. Sayaman 和 William C. Hines。
“十二种主要人类乳腺细胞类型的转录组分析揭示了细胞和组织功能的机制”,PLOS Biology 待刊(5 月 10.1371 日可访问:https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=3002820/journal.pbio.XNUMX)。作者包括 Katelyn Del Toro、Rosalyn W. Sayaman、Kate Thi、Yamhilette Licon-Munoz 和 William C. Hines。
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该医院拥有 136 多名获得委员会认证的肿瘤专科医生,包括各专科(腹部、胸部、骨骼和软组织、神经外科、泌尿生殖系统、妇科和头颈癌)的癌症外科医生、成人和儿童血液学家/肿瘤内科医生、妇科肿瘤学家和放射肿瘤学家。他们与 600 多名其他癌症医疗保健专业人员(护士、药剂师、营养师、导航员、心理学家和社会工作者)一起,为全州 65% 的新墨西哥州癌症患者提供治疗,并与全州的社区卫生系统合作,提供离家更近的癌症治疗。除了新墨西哥大学医院的住院患者外,他们还为近 15,000 名患者提供了超过 100,000 次门诊就诊。
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