技術文獻
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癌癥細胞之所以對人體天然防御系統具有如此強大的免疫效果,其中一個原因是它們實際上是人類細胞,因此它們的固有機制不僅能夠欺騙人體的防御和維護系統,甚至可以劫持它們。因此,發掘癌細胞的“全套伎倆”是抗癌的關鍵。
葡萄牙里斯本Champalimaud中心的首席研究員Eduardo Moreno發現了一種新的“伎倆”:一種他稱之為“健康指紋”的細胞競爭機制。
“2010年我們首次在模型動物果蠅中發現了這種‘健康指紋’機制,現在發表在Nature雜志上的這項新研究,我們能夠證明它也存在于人類,它可以阻止人類癌細胞的生長。”Moreno說。
人類癌癥的健康指紋
為了查明人體細胞是否表達健康指紋以及是否與癌癥有關,實驗室的兩名研究人員Rajan Gogna和Esha Madan進行了一系列實驗。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,他們發現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:惡性腫瘤(乳腺和結腸)、良性腫瘤(乳腺和結腸)、腫瘤旁組織和正常組織。
他們的分析揭示了幾個驚人的發現:在正常組織中,“贏”的表達總體上相當稀少,“輸”的表達甚至更低。相反,在所有腫瘤中,“贏”的表達顯著增加,惡性腫瘤中的表達水平高于良性腫瘤。
但更令人擔憂的是,腫瘤似乎正在改變鄰近組織所表現出的健康水平,使腫瘤組織成為優勢,“與正常組織相比,鄰近腫瘤的組織中‘輸’的表達明顯更高。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。“事實上,進一步的統計分析表明,癌癥的‘贏’和鄰近組織的‘輸’的表達水平可以準確預測癌癥的惡性程度,準確率為86.3%。”
通往治療的道路
研究小組的研究結果強烈表明,腫瘤中高表達的“贏”指紋和周圍組織中高表達的“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,他們在小鼠體內植入了人類腫瘤移植物,并去除了健康指紋的表達。
結果令人鼓舞:“我們發現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胞,只會減緩癌細胞的發展,”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與化療結合起來。這種雙管齊下的方法非常成功:“我們能夠進一步減少,在某些情況下,完全消除腫瘤發生!”Gogna說。
據Moreno說,這是基于好奇心的基礎研究,最終對人類健康產生了重要影響。當我們開始研究果蠅的細胞競爭時,我們把它作為一個基本的生物學問題來解決:組織如何消除存活但不理想的細胞。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,你會發現自己正在通往潛在的新療法的道路上。