癌癥是一種非常可怕的疾病。得上癌癥不但會擊垮患者的生理與心理,還會給家庭帶來非常高昂的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在很多小說和電影里,都有為了治病,不得不賣掉自己居住幾十年的房子的橋段。然而傾家蕩產(chǎn)的結(jié)果,也往往只能換來人財(cái)兩空,家破人亡的悲慘結(jié)局。
癌癥為什么如此致命?其實(shí)背后很大的一個原因在于癌癥的轉(zhuǎn)移。這是指腫瘤細(xì)胞會離開最初的發(fā)病位置,跑到身體里的其他地方繼續(xù)生長。很不幸,雖然我們知道癌癥轉(zhuǎn)移有那么大的危害性,但它究竟是怎么發(fā)生的,科學(xué)家們知道得還非常少。
不過在這個問題上,我們終于取得了重要的突破。來自英國的一支團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種全新的工具,讓我們能夠親眼看到癌癥轉(zhuǎn)移是怎么發(fā)生的。它能讓我們更好地了解癌癥轉(zhuǎn)移的最初幾步,并有望帶來控制癌癥轉(zhuǎn)移的有效方法。關(guān)于這種工具的最新研究成果,今日發(fā)表在了頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》的封面上!
這項(xiàng)研究具體是怎么做的呢?具體來看,這支團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新的熒光蛋白。它有一種奇怪的特性——穿透細(xì)胞。研究人員們在小鼠的乳腺癌細(xì)胞里,引入了這種熒光蛋白,然后再將這些乳腺癌細(xì)胞注射到小鼠尾巴上的靜脈中。如果這些癌細(xì)胞在小鼠身體里的某一個部位發(fā)生轉(zhuǎn)移,也就是停下來生長成腫瘤,那么我們就能很清楚地看到附近的健康細(xì)胞被“染上”熒光。
▲一種特殊的熒光蛋白能讓我們看到癌癥如何發(fā)生轉(zhuǎn)移(圖片來源:參考資料[2])
研究非常成功!盡管注射的部位是在尾巴,盡管注射的細(xì)胞是乳腺癌細(xì)胞,但在小鼠的肺部,科學(xué)家們清楚地看到了熒光。也就是說,這些癌細(xì)胞在肺部發(fā)生了轉(zhuǎn)移。在這些癌細(xì)胞的附近,研究人員們把那些被“染上”熒光的健康細(xì)胞取了出來。它們在這個腫瘤微環(huán)境中,處于接觸癌細(xì)胞的第一線。研究人員們想了解它們與癌癥轉(zhuǎn)移有啥關(guān)系。
后續(xù)的分析發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞的周圍主要是一種叫做“AT2細(xì)胞”的肺細(xì)胞,而且它們都具有一定的干細(xì)胞活性。這可是個非常令人感到意外的結(jié)果。為什么這樣說呢?原來在肺部,絕大部分AT2細(xì)胞是沒有干細(xì)胞活性的。那為啥轉(zhuǎn)移癌細(xì)胞周圍的AT2細(xì)胞具有干細(xì)胞活性呢?研究人員們做出了兩個解釋:第一個解釋認(rèn)為癌細(xì)胞比較“挑食”,會專門尋找那些具有干細(xì)胞活性的細(xì)胞,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)移。第二個解釋是認(rèn)為癌細(xì)胞會“毒害”周圍的細(xì)胞,讓它們具有干細(xì)胞的活性。
▲在顯微鏡下,我們可以看到癌細(xì)胞如何“毒害”周圍細(xì)胞(綠色標(biāo)記的是癌細(xì)胞,紅色的是特殊的熒光蛋白。那些被“毒害”的細(xì)胞看起來只有紅色,沒有綠色)(圖片來源:參考資料[1])
通過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)第二種解釋是正確的——癌細(xì)胞果然會不斷毒害周圍的健康細(xì)胞。在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)里,只要有癌細(xì)胞存在,AT2細(xì)胞就會表現(xiàn)出干細(xì)胞的活性。而且,這些細(xì)胞還會反過來促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖,可以說是形成了一個癌癥轉(zhuǎn)移和腫瘤生長的惡性循環(huán)!
《自然》雜志對這項(xiàng)研究有著非常高的評價。除了讓它登上封面之外,還在同期雜志中特地配上了論文解讀。論文解讀里提到,科學(xué)家們依然不知道為啥有些癌細(xì)胞會傾向性地轉(zhuǎn)移到特定的器官(比如前列腺癌容易轉(zhuǎn)移到骨頭,乳腺癌容易轉(zhuǎn)移到肺部)。而這支英國團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方法“很有希望”回答這個關(guān)鍵問題。
暢想未來,如果我們能在人類患者中搞清楚癌癥轉(zhuǎn)移的原理,就可以給癌癥治療帶來“重要的積極影響”。《自然》的解讀中指出,癌細(xì)胞有非常多的突變,所以很難開發(fā)一種藥物,將它們一網(wǎng)打盡。但是如果我們能反過來抑制它們的轉(zhuǎn)移,不但能在癌癥發(fā)病早期更好地控制病情,還能大大減少藥物的開發(fā)難度。這是因?yàn)榘┘?xì)胞的轉(zhuǎn)移依賴于周圍的健康細(xì)胞,而這些健康細(xì)胞里頭沒有多少突變,更容易通過藥物進(jìn)行控制。
我們期待早日見證攻克癌癥的那一天!
參考資料:
[1] Luigi Ombrato, et al., (2019), Metastatic-niche labelling reveals parenchymal cells with stem features, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1487-6
[2] Marie-Liesse Asselin-Labat (2019), Cells tagged near an early spread of cancer, Nature, DOI: 10.1038/d41586-019-02399-6
[3] Cancer cells 'corrupt' their healthy neighbors, Retrieved August 28, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-08/tfci-cc082719.php
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