科学家感叹,癌细胞简直是为适应环境而生的艺术家

来源: 上海联硕生物科技有限公司   2019-8-2   访问量:376评论(0)

 

到目前为止,研究人员认为实体肿瘤的生长来源于肿瘤干细胞,这些干细胞具有特定的表面标志物,这些标志物以固定的、分级的顺序发展。因此,癌干细胞负责肿瘤的进展,并产生特定类型的分化程度更高的癌细胞,其命运是预先确定的。

在卢森堡健康研究所(LIH)领导的一个联合跨学科项目中,研究人员的结果表明,胶质母细胞瘤的癌细胞(明显侵袭性的实性脑肿瘤)表现出发育可塑性,其表型特征没有人们想象的那么受限。癌症干细胞,包括其后代,能够适应环境条件,并经历可逆的转变成为各种细胞类型,从而改变其表面结构。该结果表明,针对肿瘤干细胞特异性表面结构的新疗法将因为这个原因而效果有限。该研究小组将结果发表在最近的Nature Communications杂志上。

胶质母细胞瘤是最常见的恶性脑肿瘤。由于它们疯狂生长,预后通常是不理想的。许多患者对新的治疗方法抱有希望,包括利用药物结合的抗体来对抗不成熟胶质母细胞瘤细胞亚群表面的特定标记物。这些抗体药物结合在细胞表面,然后被细胞吞没从而杀死癌干细胞。

显著的细胞状态转变

然而,现在发表在Nature Communications杂志上的研究结果表明,上面说的这种方法方向可能是错误的。“我们在实验室将癌细胞暴露于某些应激源,如药物治疗或缺氧,”卢森堡健康研究所肿瘤部NORLUX神经肿瘤实验室研究员,该文章的共同第一作者,Anna Golebiewska博士解释说。“我们能够证明,胶质母细胞瘤细胞对这些应激因子反应灵活,并且在任何时候都能将自身转变为不同表面标志物的细胞类型。”这种可塑性使细胞能够适应其微环境,并达到有利的环境特异的异质性,使其能够维持和生长,并且很可能避免治疗性攻击。

来自卢森堡、挪威和德国的科学家团队在卢森堡健康研究所的Simone P.Niclou教授的带领下提出,其他肿瘤类型的肿瘤细胞也可能不受定义的分级原则的限制,而是可以使其特性适应当前的环境条件。“乳腺癌和皮肤癌也有同样的现象,”Golebiewska博士说。“这一观察预测,针对癌症干细胞标记物的癌症治疗在患者中可能不成功。”

新发现有助于优化未来的标准治疗。在实验室实验中,研究人员能够证明环境因素,如缺氧和肿瘤微环境信号的结合,可以诱导癌细胞改变其特性。这种微环境,即癌症的直接周围,由影响肿瘤生长的细胞和分子组成。“一旦我们了解了肿瘤细胞可塑性的确切原因,我们就可以设计出针对可塑性信号的联合疗法,从而提高治疗效果,”Golebiewska博士指出。

合作与资助

这项研究是NORLUX神经肿瘤学实验室和卢森堡健康研究所之间的合作项目。卢森堡健康研究所的研究人员还与他们的长期国家合作伙伴密切合作,他们通过横向研究计划与这些合作伙伴紧密相连。他们的国家合作伙伴有卢森堡大学卢森堡系统生物医学中心和卢森堡医院神经外科部。此外,该项目还有德国德累斯顿理工大学、德国海德堡大学和挪威卑尔根大学等国际合作伙伴。这项由不同的研究人员和临床工作者共同承担的项目为研究提供了一个真正的跨学科层面。



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