葡萄牙里斯本Champalimaud中心的首席研究員Eduardo Moreno發(fā)現(xiàn)了一種新的“伎倆”：一種他稱之為“健康指紋”的細(xì)胞競爭機制。

“2010年我們首次在模型動物果蠅中發(fā)現(xiàn)了這種‘健康指紋’機制，現(xiàn)在發(fā)表在Nature雜志上的這項新研究，我們能夠證明它也存在于人類，阻止它可以阻止人類癌細(xì)胞的生長?！盡oreno說。

壞鄰居

Moreno和他的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，身體中相鄰的細(xì)胞不斷地通過每個細(xì)胞表面的特殊標(biāo)記物來評估彼此的健康水平?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，實際上有兩種類型的標(biāo)記物：‘贏’ 健康指紋，代表細(xì)胞年輕健康，‘輸’健康指紋，代表細(xì)胞老化或受損?！盡oreno 解釋說，“如果一個細(xì)胞沒有它的相鄰細(xì)胞那么健康，這意味著它要么‘贏’少，要么‘輸’多，那么相鄰細(xì)胞就會消滅它，從而確保整個組織的健康和完整性?！?/p>

據(jù)Moreno說，他的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，這個過程對于適當(dāng)?shù)陌l(fā)育、損傷后的組織再生和防止過早衰老都很重要，但是，它也可能被劫持以促進(jìn)腫瘤的生長。

“癌細(xì)胞利用這些健康指紋把自己偽裝成超級健康的細(xì)胞，癌細(xì)胞表面的健康指紋相對比健康的鄰居要多。相比之下，這使得癌細(xì)胞周圍的正常細(xì)胞顯得不那么健康。通過這種方式，癌細(xì)胞欺騙健康的鄰居，導(dǎo)致它們的死亡，從而破壞組織，為腫瘤擴(kuò)展騰出空間?！?/p>

當(dāng)Moreno的研究小組在果蠅身上鑒定出健康指紋時，還不知道這種細(xì)胞競爭機制是否會也存在于人類，因為不同的動物可能會使用不同的策略來檢測不需要的細(xì)胞。當(dāng)時，Moreno懷疑這種機制可能不是普遍存在的。

“健康指紋可能非常有用，但它們也有很大的致癌風(fēng)險，因為它們使腫瘤更具攻擊性。對于像果蠅這樣的短命動物來說，這種折衷是可以接受的，但是對于像人類這樣的長壽動物來說，這種折衷可能太危險了，”Moreno說。然而，在對人類癌細(xì)胞進(jìn)行一系列實驗后，他們發(fā)現(xiàn)我們?nèi)祟惥谷灰矒碛羞@種雙刃機制。

人類癌癥的健康指紋

為了查明人體細(xì)胞是否表達(dá)健康指紋以及是否與癌癥有關(guān)，實驗室的兩名研究人員Rajan Gogna和Esha Madan進(jìn)行了一系列實驗。他們首先確定了基因組中編碼健康指紋的基因。這個基因被鑒定出來后，他們發(fā)現(xiàn)它實際上編碼了四種不同類型的健康指紋：兩種類型的“贏”健康指紋和兩種類型的“輸”健康指紋。

接下來，為了觀察健康指紋是否影響癌癥的生長，研究小組分析了這四種類型的指紋在不同類型組織中的表達(dá)：惡性腫瘤（乳腺和結(jié)腸）、良性腫瘤（乳腺和結(jié)腸）、腫瘤旁組織和正常組織。

他們的分析揭示了幾個驚人的發(fā)現(xiàn)：在正常組織中，“贏”的表達(dá)總體上相當(dāng)稀少，“輸”的表達(dá)甚至更低。相反，在所有腫瘤中，“贏”的表達(dá)顯著增加，惡性腫瘤中的表達(dá)水平高于良性腫瘤。

但更令人擔(dān)憂的是，腫瘤似乎正在改變鄰近組織所表現(xiàn)出的健康水平，使腫瘤組織成為優(yōu)勢，“與正常組織相比，鄰近腫瘤的組織中‘輸’的表達(dá)明顯更高。此外，鄰近惡性腫瘤的組織中的‘輸’水平高于良性腫瘤周圍的組織，”Gogna解釋說?！笆聦嵣?，進(jìn)一步的統(tǒng)計分析表明，癌癥的‘贏’和鄰近組織的‘輸’的表達(dá)水平可以準(zhǔn)確預(yù)測癌癥的惡性程度，準(zhǔn)確率為86.3%?！?/p>

通往治療的道路

研究小組的研究結(jié)果強烈表明，腫瘤中高表達(dá)的“贏”指紋和周圍組織中高表達(dá)的“輸”指紋是腫瘤生長的先決條件。所以他們決定測試阻止這種機制的效果。為了做到這一點，他們在小鼠體內(nèi)植入了人類腫瘤移植物，并去除了健康指紋的表達(dá)。

結(jié)果令人鼓舞：“我們發(fā)現(xiàn)這種操作顯著減少了腫瘤體積，顯示它降低了腫瘤對宿主組織的破壞力。然而，僅此一種方法并不能消除癌細(xì)胞，只會減緩癌細(xì)胞的發(fā)展，”Madan解釋說。

接下來，為了測試這種方法的全部治療潛力，研究小組決定將阻斷健康指紋表達(dá)與化療結(jié)合起來。這種雙管齊下的方法非常成功：“我們能夠進(jìn)一步減少，在某些情況下，完全消除腫瘤發(fā)生！”Gogna說。

據(jù)Moreno說，這是基于好奇心的基礎(chǔ)研究，最終對人類健康產(chǎn)生了重要影響。當(dāng)我們開始研究果蠅的細(xì)胞競爭時，我們把它作為一個基本的生物學(xué)問題來解決：組織如何消除存活但不理想的細(xì)胞。從那里到潛在的癌癥治療似乎是一個幾乎不可能的事情，但這是研究工作的方式；你從好奇開始了解事情是如何工作的，有時，你會發(fā)現(xiàn)自己正在通往潛在的新療法的道路上。

接下來，Moreno的團(tuán)隊計劃更深入地研究這一機制，同時繼續(xù)與臨床醫(yī)生合作開發(fā)未來的癌癥藥物。他總結(jié)道：“這些發(fā)現(xiàn)非常令人鼓舞，但它們?nèi)匀皇浅醪降?，我們要用它們來幫助癌癥患者還需要幾年的時間?！?/p>

原文檢索：Flower isoforms promote competitive growth in cancer

來源：生物通