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肿瘤
CHINESE MEDICAL JOURNAL
2024 Oct 11
ChengzhiZhou,HaiyiDe...
Cancer therapy-related interstitial lung disease.
CHINESE MEDICAL JOURNAL
随着癌症治疗的使用不断增加，与这些治疗相关的肺损伤的发生率持续上升。对与癌症治疗相关的肺毒性的认识变得越来越重要，间质性肺疾病（ILD）是癌症治疗的常见死因。癌症治疗相关 ILD (CT-ILD) 可由多种治疗引起，包括化疗、靶向治疗、免疫检查点抑制剂、抗体药物偶联物和放射治疗。 CT-ILD可能进展迅速，甚至危及生命；因此，及时诊断、及时治疗对于有效管理至关重要。本综述旨在提供有关 CT-ILD 相关风险因素的有价值的信息；阐明其基本机制；讨论其临床特征、影像学和组织学表现；并强调其诊断的临床相关观点。此外，本综述还概述了用于 CT-ILD 管理的分级、分型和分期治疗策略。版权所有 © 2024 中华医学会，由 Wolters Kluwer, Inc. 根据 CC-BY-NC-ND 制作执照。
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npj Systems Biology and Applications
2024 Sep 28
ErdiKara,TrachetteLJ...
Mathematical modeling insights into improving CAR T cell therapy for solid tumors with bystander effects.
npj Systems Biology and Applications
作为一种过继性细胞疗法，嵌合抗原受体T细胞（CAR T细胞）疗法在血液恶性肿瘤方面取得了显着的成功，但对实体瘤的疗效有限。与血癌相比，实体瘤面临一系列挑战，最终会抵消 CAR T 细胞的功能。这些挑战包括但不限于抗原异质性——肿瘤细胞上抗原表达的变异性，以及实体瘤组织中抗原的运输和浸润。解决异质性问题的一个关键问题是CAR T疗法是否会引起旁观者效应，例如抗原扩散。当 CAR T 细胞激活其他内源性抗肿瘤 CD8 T 细胞来对抗最初不是目标的抗原时，就会发生抗原扩散。在这项工作中，我们开发了一种实体瘤 CAR T 细胞治疗的数学模型，该模型考虑了抗原异质性和旁观者效应。我们的模型基于体内治疗数据，其中包括靶抗原阳性和靶抗原阴性肿瘤细胞的混合物。我们使用我们的模型来模拟大量虚拟患者，以更好地理解涉及旁观者杀戮的关系。我们还研究了几种增强旁观者效应的策略，从而提高 CAR T 细胞疗法对实体瘤的整体疗效。© 2024。作者。
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npj Systems Biology and Applications
2024 Sep 30
SamiraAnbari,HanwenW...
Identifying biomarkers for treatment of uveal melanoma by T cell engager using a QSP model.
npj Systems Biology and Applications
葡萄膜黑色素瘤（UM）是成人原发性眼内肿瘤，由眼部黑色素细胞产生，对视力和健康构成重大威胁。尽管UM很罕见，但由于其肝转移的可能性很高，导致检测后中位生存期约为一年，因此令人担忧。与皮肤黑色素瘤不同，UM 由于其肿瘤突变负荷和 PD-1/PD-L1 表达较低，对免疫检查点抑制 (ICI) 的反应较差。 Tebentafusp 是一种被批准用于转移性 UM 的双特异性 T 细胞接合剂 (TCE)，在临床试验中显示出潜力，但客观缓解率仍然较低。为了提高 TCE 功效，我们在本研究中探索了定量系统药理学 (QSP) 模型。通过将 TCE 模块集成到现有的 QSP 模型中并使用 UM 和 tebentafusp 的临床数据，我们的目的是识别和排序潜在的预测生物标志物以供患者选择。我们选择了 30 个重要的预测生物标志物，包括模型参数以及肿瘤和血液区室中的细胞浓度。我们使用不同的方法研究生物标志物，包括比较有反应者和无反应者的中位水平，以及基于截止值的生物标志物测试算法。肿瘤和血液中的 CD8 T 细胞密度、肿瘤中 CD8 T 细胞与调节性 T 细胞的比率以及血液中的幼稚 CD4 密度是已识别的关键生物标志物的示例。预测能力的量化表明单一治疗前生物标志物的预测能力有限，通过早期治疗生物标志物和预测生物标志物的组合可以改善这种能力。最终，这种 QSP 模型可以促进生物标志物指导的患者选择，提高临床试验效率和 UM 治疗结果。© 2024。作者。
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npj Systems Biology and Applications
2024 Sep 30
SadeghMarzban,SonalS...
Spatial interactions modulate tumor growth and immune infiltration.
npj Systems Biology and Applications
利用目前可用的技术，不太可能在肿瘤中直接观察肿瘤-免疫相互作用，但基于临床数据的计算模拟可以为检验假设提供见解。据推测，胶原蛋白的模式是作为免疫逃逸机制而进化的，但人们对免疫-胶原蛋白相互作用的确切性质知之甚少。量化鳞状细胞癌中胶原纤维排列的空间数据表明晚期疾病与高度排列的纤维相关。我们的计算模型框架区分两种假设：免疫细胞迁移（1）平行于或（2）垂直于胶原纤维方向移动。该模型概括了免疫与细胞外基质的相互作用，其中胶原蛋白模式提供免疫保护，导致疾病阶段和免疫覆盖范围之间出现新的反比关系。在这里，计算模型通过定义核心细胞间相互作用函数提供了重要的机制见解，该函数考虑了局部（细胞尺度）到全局（肿瘤尺度）空间相互作用的范围。短程相互作用内核提供了肿瘤细胞在具有强 Allee 效应的条件下生存的机制，而不对称的肿瘤-免疫相互作用内核导致较差的免疫反应。因此，肿瘤-免疫相互作用核的长度尺度驱动肿瘤生长和浸润。© 2024。作者。
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npj Systems Biology and Applications
2024 Oct 02
RobertABeckman
Neutral evolution of rare cancer mutations in the computer and the clinic.
npj Systems Biology and Applications
描述了罕见癌症突变的中性进化的独特模型，并将其与依赖于无限位点近似的模型（即在任何时刻仅在一个细胞中出现特定突变）进行对比。临床细胞数量预计会出现遗传多样性的爆炸性增长，这可能解释了癌症在临床过程中逐渐难治的情况。广泛使用的无限位点假设可能不适用于临床癌症。© 2024。作者。
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2024 Oct 02
StefanoPasetto,Micha...
Calibrating tumor growth and invasion parameters with spectral spatial analysis of cancer biopsy tissues.
npj Systems Biology and Applications
反应扩散方程广泛应用于癌症的数学模型中。基于有限临床数据的模型参数校准对于使用反应扩散方程模拟对每个患者进行可靠预测至关重要。在这里，我们重点关注用于临床癌症诊断的组织活检中常规获得的细胞水平数据。我们分析了多重免疫荧光染色的活检组织的空间结构。我们推导出两点相关函数和相应的空间功率谱分布。我们表明，这种数据推导的功率谱分布可以拟合反应扩散方程解的功率谱，从而可以识别患者特定的肿瘤生长和侵袭率。这种方法允许通过常规活检材料在单个快照中及时测量患者特定的关键肿瘤动力学特性。© 2024。作者。
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2024 Oct 02
HarishVenkatachalapa...
Inertial effect of cell state velocity on the quiescence-proliferation fate decision.
npj Systems Biology and Applications
能源景观可以直观地描述人口异质性和动态。然而，目前尚不清楚假设由初始位置和噪声决定的个体细胞行为是否如实再现。使用乳腺癌休眠中 p21-/Cdk2 依赖性静止增殖决定作为试验台，我们检查了当受到缺氧（一种休眠诱导应激）干扰时单细胞的动态。将基于轨迹的能量景观生成与单细胞延时显微镜相结合，我们发现需要结合 p21/Cdk2 景观上的初始位置和速度，而不是单独的位置来解释缺氧下观察到的细胞命运异质性。这可能是由于额外的细胞状态信息，例如表观遗传特征和/或以速度编码的其他物种，但在仅由 p21 和 Cdk2 水平确定的瞬时位置中缺失。在这里，速度依赖性表现为惯性：缺氧前具有较高细胞周期速度的细胞在缺氧下继续沿细胞周期前进，抵抗细胞周期退出的景观变化。这种惯性效应可能会显着影响肿瘤和其他动态变化的微环境中的细胞命运轨迹，其中细胞状态转换由多个生化物种之间的协调控制。© 2024。作者。
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npj Systems Biology and Applications
2024 Oct 03
XiaobaoDong,DongleiZ...
Network modeling links kidney developmental programs and the cancer type-specificity of VHL mutations.
npj Systems Biology and Applications
阐明驱动突变的癌症类型特异性背后的分子依赖性可能会揭示新的治疗机会。我们假设发育程序会影响由驱动突变激活的致癌信号的转导，并形成其癌症类型特异性。因此，我们设计了一个计算分析框架，通过结合胎儿器官发育过程中的单细胞基因表达谱、潜在因子发现和基于信息论的差异网络分析，系统地识别在器官影响下选择性响应驱动突变的转录因子。具体的发展计划。将这种方法应用于透明细胞肾细胞癌 (ccRCC) 高度特异性的 VHL 突变后，我们揭示了 ccRCC 中 VHL 突变下游的重要调节因子，并利用它们的活性将 ccRCC 患者分为三种亚型。这种分类揭示了比之前基于 mRNA 谱的方法更显着的预后差异，并在独立队列中得到了验证。此外，我们发现 EP300（维持预后最差亚型调控网络的关键表观遗传因子）可以被小型抑制剂靶向，这为一部分 ccRCC 患者提供了潜在的治疗选择。这项工作从系统生物学的角度证明了器官发育和肿瘤发生之间的密切关系，并且该方法可以推广到研究其他生物过程对癌症驱动突变的影响。© 2024。作者。
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2024 Oct 09
AaronYang,AmandaCPoh...
Systems immunology approaches to study T cells in health and disease.
npj Systems Biology and Applications
T 细胞是动态调节的免疫细胞，与感染、癌症和自身免疫等多种疾病有关。测序方法的最新进展为各种疾病环境中 T 细胞的转录和表观遗传调控提供了宝贵的见解。在这篇综述中，我们确定了基于测序的关键方法，这些方法已用于了解疾病中 T 细胞的转录组和表观基因组调控。© 2024。作者。
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2024 Oct 10
BrianOrcutt-Jahns,Jo...
Systems profiling reveals recurrently dysregulated cytokine signaling responses in ER+ breast cancer patients' blood.
npj Systems Biology and Applications
细胞因子协同作用以维持免疫稳态并协调免疫反应。在 ER 乳腺癌病例中，外周免疫细胞对多种细胞因子的反应发生改变，这些改变与患者的预后密切相关。为了从系统层面理解这种失调，我们测量了健康对照组和 ER 乳腺癌患者外周血中免疫细胞类型的一组细胞因子反应和受体丰度。使用张量分解对这种多维数据进行建模，我们发现乳腺癌患者表现出广泛的反应变化，包括对 IL-10 的反应急剧降低以及 pSmad2/3 和 pSTAT4 的基础水平升高。 ER 患者的 PD-L1、IL6Rα 和 IL2Rα 等受体也上调。尽管如此，对细胞因子反应的改变并不能用受体丰度的变化来解释。因此，张量分解有助于揭示免疫系统的协调重编程，这在我们的队列中是一致的。© 2024。作者。
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