Nature封面:没有“腐败”不了的好细胞,只有不“努力”的癌细胞
2019/08/30
最新一期的《Nature》封面关于癌症转移的一项突破性研究。

最新一期的《Nature》杂志封面研究是关于癌症转移的一项突破性研究。研究显示,肿瘤周围的健康细胞变得更像干细胞,并支持癌症的生长。该项研究首次让人类有机会直观的看到癌症的转移,尽管只是最初的几步,但也为控制癌症转移研究带来莫大的希望。


《Nature》封面 图片来源:nature.com

值得关注的是,这项研究除了登顶封面外,同期还有一篇文章对其进行解读,其重要性不言而喻。


doi: 10.1038/d41586-019-02399-6

生存之境——肿瘤微环境


https://doi.org/10.1038/s41586-019-1487-6

这一发现使用Ilaria Malanchi实验室的研究人员开发的一项最新技术,该技术旨在研究肿瘤周围的组织——肿瘤微环境,已知肿瘤微环境会影响癌症的生长和扩散、以及治疗反应。

“我们的新技术使我们能够以前所未有的精度研究肿瘤微环境中细胞的变化,”Ilaria说,她是这个项目的联合负责人。“这有助于我们了解这些变化与肿瘤生长和转移的关系,使我们能够制定更好的策略来治疗这种疾病。”

她进一步说道,“我们发现,肿瘤微环境中的非癌细胞会回归到干细胞样的状态,并实际上支持癌症的生长。通过‘腐蚀’邻居,癌症改变了生存环境,以支持自己的生存。”

关键技术——荧光蛋白


关键技术——荧光蛋白 图片来源:参考资料[3]

具体来说,这项新技术依赖于癌细胞释放一种穿透细胞的荧光蛋白,这种蛋白被邻近的细胞吸收。这些有颜色标记的细胞可以被识别出来,并与尚未和肿瘤接触的其他(未标记的)细胞进行比较。Ilaria实验室的研究人员用这种方法在小鼠身上研究了扩散到肺部的乳腺癌周围细胞。数据证实,标记细胞与未标记细胞产生了不同的蛋白质。

研究人员发现,与肿瘤微环境外的肺细胞不同,来自肺的标记细胞具有干细胞样的特征。当这些来自小鼠肺部的细胞在实验室中与肿瘤细胞进行三维培养时,它们能够支持肿瘤的生长,这表明它们能够帮助肿瘤存活和生长。

微型肺的启示——癌细胞的强大同化力

为了进一步测试干细胞样细胞在肿瘤微环境中的潜力,Ilaria与Wellcome Trust/MRC干细胞研究所的Joo-Hyeon Lee合作,他们利用这些细胞来生长肺类器官,即“微型肺”。

未标记的健康肺细胞形成了微型肺,主要由排列在肺泡上的肺泡上皮细胞组成,肺泡是发生气体交换的微小囊泡。相比之下,从肿瘤微环境中提取的标记细胞出人意料地形成了细胞类型更广泛的微型肺。


微型肺 图片来源:参考资料[2]

“令我们惊讶的是,我们发现接受邻近癌细胞蛋白的细胞获得了干细胞样的特征,”该论文的联合高级作者Joo-Hyeon Lee解释说,“它们可以改变自己的命运,变成不同的细胞类型。这表明癌症对邻近细胞的强大影响,使它们很容易发生变化。”

研究者的愿景——广而用之

研究人员希望,他们的方法将被其他科学家所采用,以更深入的了解癌症引发的局部变化——这些变化有助于癌症生存、扩散和对治疗产生耐药性。

该技术潜在的应用并不局限于癌症,类似的方法还可以让科学家们研究体内不同细胞类型之间的相互作用。

参考资料:

[1] Cancer cells 'corrupt' their healthy neighbors

[2] Metastatic-niche labelling reveals parenchymal cells with stem features

[3] Cells tagged near an early spread of cancer

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