2019年7月28日訊/生物谷BIOON/---癌細(xì)胞對人體的自然防御產(chǎn)生如此強(qiáng)大抵抗力的原因之一是它們實(shí)際上是人體細(xì)胞，因此它們具有先天的機(jī)制，不僅可以欺騙人體的防御和維護(hù)系統(tǒng)，而且甚至可以劫持它們。因此，發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的全部伎倆是對抗癌癥的關(guān)鍵。

在一項(xiàng)新的研究中，來自葡萄牙尚帕利莫未知技術(shù)研究中心的Eduardo Moreno、Rajan Gogna及其團(tuán)隊(duì)通過發(fā)現(xiàn)一種新的伎倆而在這個(gè)方向上邁出了重要的一步：一種他們稱之為“健康指紋（fitness fingerprints）”的細(xì)胞競爭機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果于2019年7月24日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Flower isoforms promote competitive growth in cancer”。

圖片來自CC0 Public Domain。

Moreno說道，“2010年，我們首次在模型動物黑腹果蠅中發(fā)現(xiàn)了這種‘健康指紋’機(jī)制。如今在這項(xiàng)新的研究中，我們能夠證實(shí)它也存在于人體中，而且阻斷它能夠阻止人癌細(xì)胞生長?！?/p>

壞鄰居

Moreno和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，身體中的鄰近細(xì)胞通過使用每個(gè)細(xì)胞在它的表面上展示的特殊標(biāo)志物來不斷評估彼此的健康水平。Moreno 解釋道，“我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上存在兩種類型的標(biāo)志物：'Win'健康指紋，表示細(xì)胞年輕健康；'Lose'健康指紋，表示細(xì)胞老化或受損。如果一個(gè)細(xì)胞在健康水平上不如它的鄰近細(xì)胞，那么這意味著它比它的鄰近細(xì)胞具有更少的Win或者說更多的Lose，那么這些鄰近細(xì)胞就會清除它，從而確保整個(gè)組織的健康和完整性?！?/p>

根據(jù)Moreno的說法，他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)過程對于正常發(fā)育、損傷后的組織再生和防止過早衰老很重要，但它也可能被劫持用于腫瘤生長。

“癌細(xì)胞利用這些健康指紋將自己偽裝成高級健康的細(xì)胞，它們在它們的表面上具有比它們的健康的鄰近細(xì)胞相對更多的Win健康指紋。這讓這些正常的包圍著癌細(xì)胞的細(xì)胞在相比之下看起來不那么健康了。通過這種方式，癌細(xì)胞欺騙了它們的健康的鄰近細(xì)胞，導(dǎo)致它們的死亡，從而破壞阻止并為腫瘤擴(kuò)張騰出空間?！?/p>

在Moreno團(tuán)隊(duì)在果蠅中鑒定出健康指紋時(shí)，人們并不知道這種細(xì)胞競爭機(jī)制是否在人類中是保守的，這是因?yàn)椴煌膭游锟赡苁褂貌煌牟呗詠頇z測不需要的細(xì)胞。事實(shí)上，Moreno懷疑這種機(jī)制可能不是保守的。

他指出，“健康指紋可能非常有用，但它們也具有顯著的癌癥風(fēng)險(xiǎn)，這是因?yàn)樗鼈冏屇[瘤更具侵略性。這種權(quán)衡可能對于像果蠅這樣的壽命較短的動物可以接受，但對于像人類這樣的壽命較長的動物而言，這可能太冒險(xiǎn)了。”然而，在對人癌細(xì)胞進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)后，他們發(fā)現(xiàn)我們?nèi)祟惤K究具有這種有利有弊的機(jī)制。

在人癌癥中的健康指紋

為了確定人體細(xì)胞是否表達(dá)健康指紋以及它們是否與癌癥有關(guān)，作為Moreno實(shí)驗(yàn)室的兩名研究人員，Rajan Gogna和Esha Madan進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。他們首先確定了編碼人類基因組中健康指紋的基因。一旦確定了這個(gè)基因，他們發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上編碼了四種不同類型的健康指紋：兩種類型的Win健康指紋和兩種類型的Lose健康指紋。

接下來，為了觀察這些健康指紋是否影響癌癥生長，Moreno團(tuán)隊(duì)分析了這四種類型的健康指紋在不同類型組織中的表達(dá)：惡性腫瘤（乳腺癌和結(jié)腸癌），良性腫瘤（乳腺瘤和結(jié)腸瘤），腫瘤附近組織和正常組織。

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

但是更令人擔(dān)憂的是，腫瘤似乎正在將鄰近組織所顯示的健康水平轉(zhuǎn)化為它們的優(yōu)勢：“與正常組織相比，腫瘤附近組織中的Lose表達(dá)明顯更高。此外，相比于良性腫瘤周圍的組織，惡性腫瘤附近的組織具有更高的Lose表達(dá)水平”，Gogna解釋道，“事實(shí)上，進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示在癌癥中的Win表達(dá)水平和鄰近組織中的Lose表達(dá)水平在86.3％的時(shí)間里能夠準(zhǔn)確地預(yù)測癌癥的惡性病變?！?/p>

有望開發(fā)出潛在療法

Moreno團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果強(qiáng)烈表明，Win指紋在腫瘤中的高表達(dá)與周圍組織中Lose指紋的高表達(dá)相關(guān)，這是腫瘤生長的先決條件。所以他們決定測試阻止這種機(jī)制的效果。為此，他們在小鼠體內(nèi)植入人類腫瘤的移植物，并敲除（或取消）健康指紋的表達(dá)。

這種敲除取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人鼓舞：“我們發(fā)現(xiàn)這種操作顯著減少了腫瘤的體積，這表明它降低了腫瘤對它的宿主組織的破壞力。然而，這種方法本身并不能消除癌細(xì)胞，僅會減緩它們的進(jìn)展”，Madan解釋道。

接下來，為了測試這種方法的全部治療潛力，Moreno團(tuán)隊(duì)決定將阻斷健康指紋表達(dá)與化療相結(jié)合。Gogna說道，這種雙管齊下的方法非常成功：“我們能夠進(jìn)一步減少腫瘤發(fā)生，在某些情況下完全消除腫瘤發(fā)生！”

根據(jù)Moreno的說法，這是基于好奇心的基礎(chǔ)研究最終會對人類健康產(chǎn)生重要影響的另一個(gè)例子。“當(dāng)我們開始研究果蠅中的細(xì)胞競爭時(shí)，我們將它作為一個(gè)基本的生物學(xué)問題來解決：組織如何消除有活力的次最優(yōu)的細(xì)胞。從那里到潛在的癌癥療法似乎是一個(gè)幾乎不可能的進(jìn)展，但這正是研究發(fā)揮作用的地方；你從好奇心開始，了解事物的運(yùn)作方式，有時(shí)，你會發(fā)現(xiàn)自己走上了通往潛在的新療法的道路?！?

接下來，Moreno團(tuán)隊(duì)計(jì)劃更深入地研究這一機(jī)制，同時(shí)繼續(xù)與臨床醫(yī)生合作在未來開發(fā)抗癌藥物。他總結(jié)道，“這些研究結(jié)果非常令人鼓舞，但它們?nèi)匀皇浅醪降?，我們能夠利用這些研究結(jié)果來幫助癌癥患者可能需要幾年時(shí)間?！保ㄉ锕?Bioon.com）

參考資料：

1.Esha Madan et al. Flower isoforms promote competitive growth in cancer. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1429-3.

2.A new way to stop cancer cells from killing their healthy neighbors
https://medicalxpress.com/news/2019-07-cancer-cells-healthy-neighbors.html

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網(wǎng)址: Nature：重磅！癌癥新伎倆！癌細(xì)胞產(chǎn)生更多的Win，并讓鄰近的健康細(xì)胞產(chǎn)生更多的Lose，促進(jìn)癌癥生長 http://www.gysdgmq.cn/newsview1700224.html