作者：荷葉
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做基礎研究的的基本思路之一就是發現某種現象、表型等，然后分析探討其背后的原因。套路人人會耍，但為什么有的人就只能發個三五分的文章，有的人卻能發個二三十分的文章呢？今天荷葉借一篇研究腫瘤耐藥的文章一窺普通研究套路的升華過程。
文章梗概：腫瘤耐藥是腫瘤治療領域的的突出難點，紐約著名的紀念斯隆凱特琳癌癥中心Piro Lito的課題組針對BRAFV600E突變的肺癌/黑色素瘤靶向藥物治療產生耐藥現象展開研究，分析其耐藥原因，給出了三聯間斷給藥的解決方案，并且通過單細胞測序等技術驗證了腫瘤內部亞克隆的適者生存理論。
該研究成果發表在2017年8月《NatureMedicine》上。（回復關鍵詞20171105可下載該文獻原文）
常規研究套路
第一步，建立腫瘤耐藥模型。
作者研究BRAFV600E突變的肺癌/黑色素瘤，將患者腫瘤異種移植到小鼠皮下，建立PDX模型；同時給予ERK抑制劑處理接種腫瘤的小鼠，觀察是否有腫瘤耐藥。
如下圖所示，肺癌或黑色素瘤在ERKi處理后不同時間出現耐藥，腫瘤生長加快。
第二步，探討ERK抑制劑產生腫瘤耐藥的機制。
研究發現ERKi處理后腫瘤細胞BRAF的基因拷貝數明顯增多，增多的BRAF很多位于染色體外，這些導致腫瘤細胞BRAF的蛋白質水平明顯增加。是否是BRAF增多導致腫瘤耐藥呢？作者進一步通過敲低BRAF和過表達BRAF實驗，發現BRAF促進了腫瘤細胞的存活。
第三步，篩選能夠抑制BRAF擴增的腫瘤細胞生長的抑制劑。
作者篩選RAF-MEK-ERK信號通路上的抑制劑，觀察其對BRAF過表達的腫瘤細胞的作用。研究發現對于BRAF高表達的腫瘤細胞，RAF-MEK-ERK三者抑制劑聯合能夠抑制該信號途徑的激活，抑制腫瘤細胞的生長和存活，并且停藥后復發時間明顯延長。
藥物聯合運用時的一個重要問題是毒性增加，為了解決這個問題并優化治療方案，作者設計了多種三聯抑制劑的給藥方案。結果發現方案5，即用藥4天，停3天，持續4周的間斷聯合給藥方式療效最優，在保證療效的同時明顯減少藥物的毒性。
研究套路的升華
以上就是本文的常規研究套路，到這一步也就能發個10分左右的文章，但是本文不一樣的地方就是在常規套路的基礎上加上理論假說并加以驗證，使文章的格調瞬間翻倍。
第四步，探討BRAFV600E腫瘤對ERK抑制劑耐藥產生的原理。
作者通過單細胞測序，比較了同一病人來源的腫瘤PDX和PDX+ERKi模型中腫瘤細胞，進行細胞聚類分析，發現有相同的亞克隆群，但是各亞克隆群腫瘤細胞的比例發生明顯改變。
同時，亞克隆占明顯優勢的E克隆腫瘤細胞中BRAF的拷貝數明顯增加。（要是一般研究者在探討耐藥機制時很可能著重研究“ERK抑制劑是如何使BRAF的基因拷貝數增多”，這樣繼續下去有可能就會陷進去出不來）
通過前面幾部分實驗和單細胞測序，作者類比于自然選擇的進化理論，提出了腫瘤耐藥的進化模型。作者認為在腫瘤內有多種亞克隆（突變），不同亞克隆適應環境的能力不一樣。
單個藥物（ERKi）適應閾值（fitness threshold）較低，僅能殺滅一部分低于閾值的腫瘤亞克隆，而在單一藥物的“自然選擇”下，適應能力更強的腫瘤亞群得以繁殖擴增。
但是當這個“自然選擇”的壓力足夠大時（在BRAFV600E腫瘤中，RAF-MEK-ERK抑制劑三聯療法），那么整個腫瘤的族群就滅絕了。
可以說是這套自然選擇的理論將本研究提升到“高大上”的境界，廣大科研狗們可以借鑒借鑒其中的思路，將這些加入你的文章和基金申請書會使你的文章和基金申請書增色不少。套路+理論假說，可以試試哦！
參考文獻：
Xue Y,Martelotto L, Baslan T, Vides A, Solomon M, Mai TT, Chaudhary N, Riely GJ, LiBT, Scott K, Cechhi F, Stierner U, Chadalavada K, de Stanchina E, Schwartz S,Hembrough T, Nanjangud G, Berger MF, Nilsson J, Lowe SW, Reis-Filho JS, RosenN, Lito P.An approach to suppress the evolution of resistance in BRAFV600E-mutantcancer.Nat Med. 2017 Aug;23(8):929-937. doi: 10.1038/nm.4369.
