研究人員描述了癌癥腫瘤細(xì)胞成為可以維持長(zhǎng)期生長(zhǎng)的癌癥干細(xì)胞的機(jī)制。
由來自倫敦克里克研究所和耶路撒冷希伯來大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究揭示了癌細(xì)胞中的存活機(jī)制，即使在侵略性治療之后，該疾病也能夠再次爆發(fā)。在Science（LINK）上發(fā)表的論文中，研究人員描述了癌癥腫瘤細(xì)胞成為可以維持長(zhǎng)期生長(zhǎng)的癌癥干細(xì)胞的機(jī)制。
當(dāng)癌癥發(fā)展時(shí)，產(chǎn)生的細(xì)胞在它們的生物學(xué)性質(zhì)上不均勻，并且對(duì)腫瘤發(fā)育有不同的貢獻(xiàn)。只有一小部分癌細(xì)胞可以形成新的腫瘤或轉(zhuǎn)移，這些被稱為“癌干細(xì)胞”。腫瘤細(xì)胞之間的這種差異在理解腫瘤的性質(zhì)，其對(duì)藥物的敏感性以及規(guī)劃消除所有腫瘤細(xì)胞的有效治療中構(gòu)成主要的挑戰(zhàn)因素。
生命科學(xué)研究所的干細(xì)胞和表觀遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任Eran Meshorer教授說：“許多化療藥物留下少量的癌癥干細(xì)胞，導(dǎo)致疾病在幾年后重新爆發(fā)。因此，重要的是識(shí)別腫瘤中的癌癥干細(xì)胞，并表征不同腫瘤細(xì)胞之間的差異作為在疾病發(fā)展過程中弱點(diǎn)的檢測(cè)基礎(chǔ)”。
癌癥干細(xì)胞不限于腫瘤本身，它們能夠再次參與健康環(huán)境并刺激該疾病。為了研究這些獨(dú)特細(xì)胞的特征，來自希伯來大學(xué)的Meshorer教授和博士生Alva Biran與來自倫敦克里克研究所的Paula Scaffidi博士和Christina Morales Torres博士合作。國(guó)際研究小組還包括希伯來大學(xué)的Ayelet Hashahar Cohen博士，Bar-Ilan大學(xué)的Rotem Ben-Hamo博士和Sol Efroni教授，以及NIH國(guó)家癌癥研究所的Tom Misteli博士。
研究小組發(fā)現(xiàn)，在許多癌癥類型中，那些癌癥干細(xì)胞失去了其DNA包裝蛋白之一H1.0。通過與DNA結(jié)合，H1.0基因進(jìn)行表達(dá)。
Meshorer教授解釋說：“我們發(fā)現(xiàn)H1.0的消失對(duì)于癌細(xì)胞保持活性是至關(guān)重要的，為了理解作用機(jī)制，我們繪制了與DNA的相互作用圖譜，發(fā)現(xiàn)它與基因的調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)合，當(dāng)H1.0水平升高，這些基因能夠抑制癌細(xì)胞的擴(kuò)散”。
這項(xiàng)研究是基于表觀遺傳學(xué)--一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，調(diào)查基因表達(dá)的DNA通過切換基因開和關(guān)。為了鑒定來自腫瘤中其他細(xì)胞的癌癥干細(xì)胞，研究團(tuán)隊(duì)研究了區(qū)分最少分選細(xì)胞的表觀遺傳學(xué)機(jī)制，具有無限的分裂性質(zhì)和產(chǎn)生生長(zhǎng)的潛力，以及缺乏這種能力的更多分選的細(xì)胞。
結(jié)果顯示H1.0和癌細(xì)胞分裂之間的反比關(guān)系：隨著H1.0水平的下降，細(xì)胞不受控制的分裂的潛力越大，相反，高水平的蛋白質(zhì)阻止這一過程，我們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)H1.0的消失是癌癥干細(xì)胞的特征，并且有必要保持分裂的能力和生長(zhǎng)的潛力。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以打開癌癥干細(xì)胞醫(yī)療干預(yù)的大門，目的是在所有癌細(xì)胞中恢復(fù)高水平的H1.0，并阻斷癌細(xì)胞的分化。雖然進(jìn)一步的研究需要了解H1.0蛋白在預(yù)防癌癥生長(zhǎng)擴(kuò)散的有效性，但這項(xiàng)研究顯著地表達(dá)了癌癥干細(xì)胞的機(jī)制和相對(duì)新的表觀遺傳學(xué)方法的癌癥研究。