癌細(xì)胞如此強(qiáng)大, 能夠“逃逸”身體自然防御力的原因之一是其本質(zhì)也是人體細(xì)胞。因此，它們具有先天優(yōu)勢(shì)，不僅可以欺騙身體防御和維護(hù)系統(tǒng)，甚至還能劫持它們。那么，戰(zhàn)勝癌癥的關(guān)鍵就是識(shí)破癌癥的這些把戲，將其一舉消滅。
葡萄牙里斯本的尚帕利莫德未知中心(Champalimaud Centre for the Unknown)的首席研究員Eduardo Moreno朝著這個(gè)方向邁出了重要一步。他發(fā)現(xiàn)了一種新的細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制并將其命名為“健康指紋”。最新研究結(jié)果發(fā)表在近日的《Nature》雜志上。
壞鄰居
事實(shí)上，早在2010年Moreno和他的團(tuán)隊(duì)就數(shù)次在黑腹果蠅中發(fā)現(xiàn)了一種“健康指紋”機(jī)制。他們的研究結(jié)果顯示，身體中鄰近細(xì)胞通過(guò)每個(gè)細(xì)胞表面的一個(gè)特殊標(biāo)記不斷評(píng)估彼此的健康水平。“我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上這有兩種類型的標(biāo)記：win和lose，win表示該細(xì)胞年輕健康，而lose則表示該細(xì)胞衰老或受損。當(dāng)兩個(gè)細(xì)胞相遇時(shí)，A細(xì)胞win多，B細(xì)胞lose多了，那么A細(xì)胞就會(huì)把B細(xì)胞消滅掉，來(lái)保證整個(gè)組織的健康和完整。”
這個(gè)過(guò)程對(duì)于機(jī)體正常發(fā)育、損傷后組織再生和防止過(guò)早衰老非常重要。但它可能被癌細(xì)胞劫持用于自身生長(zhǎng)。癌細(xì)胞利用這些win健康指紋將自己包裝成超級(jí)健康的細(xì)胞，它表面的健康指紋比其健康的“鄰居”細(xì)胞還要多，這樣一來(lái)本來(lái)正常的細(xì)胞看起來(lái)就沒(méi)那么健康了，癌細(xì)胞順理成章地殺了這些單純的健康細(xì)胞、破壞組織環(huán)境，為自己的擴(kuò)張大肆開(kāi)疆?dāng)U土。
然而，當(dāng)Moreno的團(tuán)隊(duì)在果蠅身上鑒定出健康指紋時(shí)，還不知道這種細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制自人類中是否通用，畢竟不同種間可能使用不同的策略來(lái)檢測(cè)不需要的細(xì)胞。事實(shí)上，Moreno懷疑這一機(jī)制可能并不適用。
人類癌癥的健康特征
為了確定人類細(xì)胞確實(shí)表達(dá)“健康指紋”以及它們和癌癥的相關(guān)性，該實(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)。他們首先確定了人類基因組中編碼健康指紋的基因。當(dāng)該基因被識(shí)別出來(lái)后，研究人員發(fā)現(xiàn)實(shí)際上它編碼了四種不同類型的健康指紋:兩種win健康指紋和兩種lose健康指紋。
接下來(lái)，為了觀察健康指紋是否影響腫瘤生長(zhǎng)，研究小組分析了這四種類型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（乳腺癌和結(jié)腸癌）、腫瘤鄰近組織和正常組織。
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)稀疏，Lose的表達(dá)更低。相比之下，Win在所有腫瘤中的表達(dá)均顯著增加，惡性腫瘤的表達(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)出來(lái)的健康優(yōu)勢(shì)。與正常組織相比，腫瘤鄰近組織中的Lose表達(dá)明顯更高。此外，與良性腫瘤相比，惡性腫瘤附近組織的Lose表達(dá)水平更高。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析表明，腫瘤中Win的表達(dá)水平和鄰近組織中的Lose表達(dá)水平，在86.3%的情況下可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)癌癥的惡性程度。
在通往潛在療法的路上
研究小組的研究結(jié)果表明，win指紋在腫瘤中的高表達(dá)與鄰近組織中l(wèi)ose的高表達(dá)相關(guān)，也是腫瘤生長(zhǎng)的先決條件。于是，研究人員決定測(cè)試阻止這種機(jī)制的抑癌效果。為此，他們將人類的腫瘤接種到小鼠體內(nèi)，并敲除其win健康指紋表達(dá)。
研究結(jié)果令人鼓舞：小鼠體內(nèi)腫瘤體積顯著減小。該結(jié)果表明通過(guò)這種方法降低了腫瘤對(duì)宿主組織的破壞力！但是請(qǐng)注意，是減小，不是消滅！也就是說(shuō)，這種方法本身并不能消除癌細(xì)胞，只能減緩癌細(xì)胞的生長(zhǎng)速度。
接下來(lái)，為了測(cè)試這種方法的治療潛力，研究小組決定將阻斷win健康指紋表達(dá)與化療結(jié)合起來(lái)。這種雙管齊下的方法非常成功：腫瘤體積進(jìn)一步減小，甚至在某種情況下能夠完全消除腫瘤的發(fā)生！
Moreno認(rèn)為，這是又一個(gè)基于好奇心的基礎(chǔ)研究，最終對(duì)人類健康產(chǎn)生重要影響的例子。“當(dāng)我們開(kāi)始研究果蠅的細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，我們把它當(dāng)作一個(gè)基本的生物學(xué)問(wèn)題來(lái)解決：組織如何消滅活的但不是的細(xì)胞。這個(gè)研究到潛在的癌癥療法似乎遙不可及，但這就是研究的魅力：你從好奇心開(kāi)始，想知道事物是如何運(yùn)作的，有時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己走上了一條尋找潛在新療法的路。”
下一步，Moreno的團(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)生合作開(kāi)發(fā)新的抗癌藥物。
“這些發(fā)現(xiàn)非常令人鼓舞，但仍處于初級(jí)階段，我們還需要幾年時(shí)間才能利用它們來(lái)幫助癌癥患者。”
參考資料：
[1] A new way to stop cancer cells from killing their healthy neighbors
[2] Flower isoforms promote competitive growth in cancer
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