腫瘤微環境的組織細胞“返老還童”了?當心被癌細胞乘機“拖下水”!

轉化醫學網2019-09-12 15:32:46

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腫瘤微環境(TME)是一個高度複雜的細胞區室,其功能決定了腫瘤的轉移能力。轉移最核心的步驟是形成轉移前生態位,但該時期的細胞變化情況仍未有定論。近日,弗朗西斯克裏克研究所的研究人員開發了一種轉移前生態位的標籤系統,發現了轉移性生態位中有大量正常組織細胞“返老還童”,恢復了乾性!而癌細胞趁機“腐蝕”了這些細胞,使之成為轉移的巨大助力!


轉移前生態位——轉移的必由之路

生態位指的是處於某一特定生態系統中的某些物種或羣體之間發生相互作用的位置,在幹細胞生物學裏,生態位指的是能夠維持幹細胞生長,調控其功能,促進其增殖的特定的微環境。腫瘤的轉移前生態位與這二者相似。原發性腫瘤的TME包含的支持基質細胞、可溶性細胞因子、脈管系統、營養素和代謝產物,細胞外基質結構等,加之一個允許腫瘤生長的免疫微環境或者炎症微環境,構成了一個適合腫瘤轉移的微環境。


在這個環境中,腫瘤細胞會對環境中的各種資源以及競爭者的各種競爭壓力作出反應,調控它自身所處局部微環境的生物及物理組成情況,進而“進化”成轉移生態位,給予整個腫瘤組織轉移能力。也就是説,腫瘤轉移是一件需要“天時地利人和”的事情,轉移前生態位就是萬事俱備的狀態,一旦形成,想要阻止腫瘤轉移就難上加難。而要想阻止這個狀態的形成,就得先知道整個過程中腫瘤細胞的“反應”到底是什麼。


正常細胞“返老還童”——癌細胞的“腐敗”陰謀

我們知道,分化可使人體細胞趨於專門化,使細胞在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異。分化後的細胞結構功能都趨於穩定,按理説,癌細胞想要對其產生影響並不容易。但是,研究人員指出,轉移性癌組織的轉移前生態位中的非癌細胞絕大多數與癌細胞“同流合污”,為癌細胞創造了最好的生存環境,進而支持並協助癌種的生長與轉移!那麼,這些非癌細胞出了什麼問題呢?


轉移前生態位中非癌細胞恢復乾性


研究人員研究了發生肺轉移的乳腺癌癌種的轉移前生態位,通過誘導癌細胞釋放細胞穿透熒光蛋白進行細胞定位,發現TME中的非癌細胞絕大多數恢復了乾性!它們皆“返老還童”,成了最原始的幹細胞!幹細胞是一類具有自我複製能力的多潛能細胞,不成熟、未分化、不穩定,可快速自我更新,對組織損傷產生反應,可遷徙、增殖分化並參與修復過程,最重要的一點,幹細胞具有可移植能力!而且多次移植後這些能力都不會改變!研究人員指出,這些恢復乾性的非癌細胞具有幹細胞樣特徵,同時具有肺祖細胞標記物的表達,多譜系分化潛能和自我更新活性,它們的功能被癌細胞挾裹,最終成為了癌細胞的“共犯”。


那這些非癌細胞為什麼會“返老還童”呢?研究人員將正常組織細胞分別與癌細胞和TME中的非癌成分混合培養,發現只有癌細胞可以使組織細胞去分化,恢復乾性!換言之,癌細胞的“腐蝕”之路就是讓非癌細胞“年輕化”,使其恢復“利於控制”的狀態,進而將其“拉下水”,成為自己轉移的幫兇!


這項研究更新了我們對TME與轉移前生態位的認知,指出了新標籤系統識別,分離腫瘤細胞和對細胞進行功能測試潛力,也提出了潛在的腫瘤轉移標誌,對轉移的控制、治療和相關藥物的研發至關重要。


參考文獻:

Luigi Ombrato,et al.Metastatic-niche labelling reveals parenchymal cells with stem features.Naturevolume 572, pages603–608 (2019).


https://hk.wxwenku.com/d/201363366