A regenerative stem cell phenotype marked by ANXA1 defines aggressive colorectal cancer biology
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि एक आक्रामक कोलोरेक्टल कैंसर उपप्रकार, जो LGR5+ होमियोस्टैटिक कोशिकाओं से भिन्न, ANXA1-समृद्ध पुनर्योजी स्टेम कोशिकाओं द्वारा अभिलक्षित है, विशिष्ट आणविक विशेषताओं, एक मैक्रोफेज-समृद्ध स्ट्रोमल सूक्ष्म वातावरण और खराब रोगी रोगनिदान (प्रोग्नोसिस) से जुड़ा है।
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मानव शरीर के भीतर, आंतों की परत एक जीवित, सांस लेती सतह है जो लगातार खुद को नया बनाती रहती है। इस नवीनीकरण को जारी रखने के लिए, ऊतक 'स्टेम सेल्स' (stem cells) के रूप में जानी जाने वाली मास्टर कोशिकाओं की एक छोटी आबादी पर निर्भर करता है। ये आंतों के वास्तुकार हैं, जो नया ऊतक बनाने के लिए विभाजित होने या अस्तर क्षतिग्रस्त होने पर मरम्मत करने में सक्षम हैं। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि ये स्टेम कोशिकाएं सभी एक जैसी नहीं होतीं; वे शरीर की आवश्यकता के आधार पर विभिन्न अवस्थाओं में मौजूद होती हैं। कुछ शांत कार्यकर्ता हैं जो आंत की दैनिक लय को बनाए रखते हैं, जबकि अन्य आपातकालीन प्रतिक्रियाकर्ता हैं जो ऊतक क्षतिग्रस्त होने पर सक्रिय हो जाते हैं। हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने पाया है कि कोलोरेक्टल कैंसर अक्सर इन स्टेम सेल प्रोग्रामों का अपहरण कर लेता है। एक अनुमानित तरीके से बढ़ने के बजाय, कैंसर कोशिकाएं इन विभिन्न अवस्थाओं के बीच स्विच कर सकती हैं, जिससे वे कभी अधिक आक्रामक, उपचार के प्रति अधिक प्रतिरोधी, या शरीर के अन्य हिस्सों में फैलने में बेहतर हो सकती हैं। ट्यूमर किस अवस्था में है, इसे समझना महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह डॉक्टरों को बता सकता है कि कैंसर कैसा व्यवहार करेगा और कौन से उपचार सबसे अच्छा काम कर सकते हैं।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने इन छिपी हुई अवस्थाओं को हजारों कोलोरेक्टल कैंसर ट्यूमर के भीतर मैप करने का लक्ष्य रखा ताकि वे रोग के मार्ग की भविष्यवाणी कर सकें। उन्होंने दो विशिष्ट मार्करों, या जैविक संकेतों पर ध्यान केंद्रित किया जो इन विभिन्न स्टेम सेल मोड की पहचान करते हैं। एक मार्कर, जिसे LGR5 कहा जाता है, उन स्थिर-अवस्था (steady-state) कोशिकाओं की पहचान करता है जो सामान्य रूप से आंत को चलाती हैं। दूसरा, जिसे ANXA1 कहा जाता है, उन पुनर्योजी (regenerative) कोशिकाओं की पहचान करता है जो चोट या मरम्मत के दौरान दिखाई देती हैं। वैज्ञानिक यह जानना चाहते थे कि क्या इन दो प्रकार की कोशिकाओं के बीच का संतुलन ट्यूमर के खतरे के स्तर के बारे में कुछ प्रकट कर सकता है। उन्होंने 2,163 रोगियों के ऊतक नमूनों का विश्लेषण किया जिन्होंने विभिन्न लंबाई की कीमोथेरेपी की तुलना करने वाले एक प्रमुख नैदानिक परीक्षण में भाग लिया था। उन्नत डिजिटल इमेजिंग और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उपयोग करते हुए, उन्होंने सूक्ष्मदर्शी के नीचे ट्यूमरों को देखा ताकि यह देख सकें कि ये मार्कर वास्तव में कहाँ स्थित थे और प्रत्येक की कितनी मात्रा मौजूद थी।
शोधकर्ताओं ने पाया कि ट्यूमर एकसमान नहीं थे; वे इस आधार पर अलग-अलग समूहों में विभाजित थे कि कौन सा स्टेम सेल प्रकार हावी है। कुछ ट्यूमर में, स्थिर-अवस्था वाले LGR5 कोशिकाएं सबसे आम थीं, जबकि अन्य में, पुनर्योजी ANXA1 कोशिकाएं हावी थीं। यह अंतर यादृच्छिक नहीं था। पुनर्योजी ANXA1 कोशिकाओं द्वारा संचालित ट्यूमर एक विशिष्ट, आक्रामक प्रोफाइल से जुड़े थे। ये कैंसर कोलन के दाहिनी ओर पाए जाने, विशिष्ट आनुवंशिक उत्परिवर्तन (mutations) होने और सहायक ऊतकों एवं प्रतिरक्षा कोशिकाओं के एक घने नेटवर्क से घिरे होने के लिए अधिक प्रवृत्त थे। विशेष रूप से, ये आक्रामक ट्यूमर मैक्रोफेज (macrophages) की उच्च संख्या से भरे हुए थे, जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं का एक प्रकार है जो कभी-कभी कैंसर से लड़ने के बजाय ट्यूमर को बढ़ने में मदद कर सकता है। इसके विपरीत, स्थिर-अवस्था वाले LGR5 कोशिकाओं द्वारा संचालित ट्यूमर में अलग आनुवंशिक विशेषताएं और कम प्रतिकूल वातावरण होता था।
सबसे महत्वपूर्ण खोज यह थी कि इन दो प्रकार की कोशिकाओं के बीच का संतुलन भविष्य में कैंसर कैसे व्यवहार करेगा, इसकी भविष्यवाणी कर सकता है। वे रोगी जिनके ट्यूमर पुनर्योजी ANXA1 कोशिकाओं द्वारा संचालित थे, उनमें उपचार के बाद कैंसर के वापस आने का उच्च जोखिम था, भले ही शोधकर्ताओं ने ट्यूमर के आकार या लिम्फ नोड्स में प्रसार जैसे अन्य ज्ञात जोखिम कारकों को ध्यान में रखा हो। यह पैटर्न कैंसर के विशिष्ट आणविक उपप्रकार (molecular subtype) के बावजूद सही साबित हुआ, जो बताता है कि स्टेम सेल की अवस्था स्वयं खतरे का एक शक्तिशाली संकेतक है। अध्ययन ने यह भी देखा कि क्या कीमोथेरेपी का लंबा कोर्स इन उच्च-जोखिम वाले रोगियों के लिए मददगार रहा। परिणामों ने दिखाया कि उपचार को तीन महीने से बढ़ाकर छह महीने करने से इस समूह के लिए कोई अतिरिक्त लाभ नहीं हुआ जिनके ट्यूमर में आक्रामक, ANXA1-प्रधान कोशिकाएं थीं। यह सुझाव देता है कि केवल वही कीमोथेरेपी अधिक मात्रा में देना इस विशिष्ट प्रकार के कैंसर के लिए समाधान नहीं है।
ये निष्कर्ष कोलोरेक्टल कैंसर को देखने का एक नया तरीका प्रदान करते हैं, जो केवल ट्यूमर के आकार या इसके आनुवंशिक उत्परिवर्तन से आगे बढ़कर इसके भीतर की कोशिकाओं के वास्तविक व्यवहार पर विचार करते हैं। पुनर्योजी स्टेम कोशिकाओं द्वारा संचालित ट्यूमर की पहचान करके, डॉक्टर सबसे खतरनाक मामलों को जल्दी पहचान पाने में सक्षम हो सकते हैं। शोध से पता चलता है कि इन आक्रामक ट्यूमर का प्रतिरक्षा प्रणाली और आसपास के ऊतकों के साथ एक अनूठा संबंध है जो उन्हें इलाज के लिए कठिन बनाता है। हालांकि यह अध्ययन कोई नया इलाज पेश नहीं करता है, लेकिन यह दुश्मन का एक स्पष्ट मानचित्र प्रदान करता है। यह रेखांकित करता है कि कुछ कैंसर न केवल तेजी से बढ़ रहे हैं, बल्कि वे कैसे अनुकूलित और जीवित रहते हैं, इस मामले में मौलिक रूप से भिन्न हैं। यह ज्ञान अंततः इन विशिष्ट पुनर्योजी कोशिकाओं या उन्हें सहारा देने वाले प्रतिरक्षा वातावरण को लक्षित करने वाली नई चिकित्सा पद्धतियों को विकसित करने में मार्गदर्शन कर सकता है, जिससे उन रोगियों को आशा मिल सकती है जो वर्तमान में पुनरावृत्ति के उच्चतम जोखिम का सामना कर रहे हैं।
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