靶向“定时炸弹”休眠癌细胞的关键

来源：生物通

一个国际科学家小组发现了一组可以使一些癌细胞保持休眠状态的独特基因。由澳大利亚Garvan医学研究所副教授Tri Phan和教授Peter Croucher领导，与以色列魏茨曼科学研究所的Ido Amit教授合作，研究揭示了多发性骨髓瘤（一种出现在骨骼中的血癌）和其他转移到骨骼的扩散性癌症（如乳腺癌和前列腺癌）的新治疗靶点。

一个国际科学家小组发现了一组可以使一些癌细胞保持休眠状态的独特基因。由澳大利亚Garvan医学研究所副教授Tri Phan和教授Peter Croucher领导，与以色列魏茨曼科学研究所的Ido Amit教授合作，研究揭示了多发性骨髓瘤（一种出现在骨骼中的血癌）和其他转移到骨骼的扩散性癌症（如乳腺癌和前列腺癌）的新治疗靶点。

研究人员于2019年4月25日在《Blood》杂志上发表了他们的发现。

大多数人会将癌症与其不可控制地扩张性快速生长细胞联系起来，但事实上，最具威胁的往往是休眠和不活动的癌细胞。休眠的癌细胞在“醒来”后是癌症复发或治疗后复发——通常是转移的主要原因，据估计，转移导致了90%的癌症死亡。

定时炸弹

当癌症转移时，它会扩散到人体的不同器官。一些癌细胞能够停止分裂，并隐藏在“休眠”状态，藏匿在像骨骼内层这样的壁龛中。一旦休眠，我们的天然保护层“免疫系统”便无法找到目标，而传统的化疗也是无效的，没人知道细胞会休眠多久。

为了防止休眠的癌细胞被重新激活，Garvan的研究人员想知道什么使癌细胞休眠。但是用分离细胞来研究是一个挑战——它们很罕见，数十万骨细胞中含量不到一个，而且科学家还不知道如何识别它们。

“我们的方法与众不同的是，我们将癌症生态系统作为一个整体来看待，”Garvan活体显微镜检查实验室负责人，该研究的共同通讯作者Phan副教授说。“决定它们命运的不仅是癌细胞，还有它们微环境中的其他细胞。我们正试图找出微环境中哪些基因被激活，以及这些基因如何使癌细胞休眠。”

发现癌症的藏身之处

四年前，Garvan的研究人员利用一种叫做活体双光子显微镜的新技术，首次开发了一种追踪活鼠骨骼内休眠的多发性骨髓瘤细胞的方法。他们现在已经分离出这些罕见的细胞来分析休眠细胞的转录组——这是细胞中所有打开并控制休眠的基因们的快照。

“在识别出罕见的休眠细胞之后，我们能够将它们分离出来，找出所有活跃的基因。令人兴奋的是，我们发现休眠细胞中的许多基因在这些癌细胞中通常不会被打开。既然我们知道了这些基因的特性，我们就可以利用这些信息来针对它们，”这项研究的第一作者Weng Hua Khoo博士说。

研究小组分析了加文-魏茨曼细胞基因组学中心的单细胞转录物，并与魏茨曼科学研究所的合作者独立确认了他们的发现。

出乎意料的是，休眠的骨髓瘤细胞与免疫细胞具有相似的转录组特征，但只有当细胞位于成骨细胞旁边时才会“启动”。这向我们展示了肿瘤细胞和肿瘤微环境之间的相互作用对于癌症休眠的重要性，魏茨曼研究所的首席研究员Ido Amit教授说。

针对癌症的新方法

研究人员现在正使用他们的方法从其他癌症类型收集关于休眠癌细胞的数据，希望找到一个共同的特征，使他们能够针对所有休眠癌细胞。“现在的目标是将来自多种癌症类型的数据结合起来，找到一种统一的方法来理解休眠细胞是如何控制癌症复发和转移的，”共同通讯作者Croucher教授说。

该小组还致力于开发靶向休眠细胞独特特征的潜在治疗方法，这项研究已经揭露了一些。

Croucher教授说：“针对休眠细胞有不同的方法。一种方法是通过创造一个阻止它们醒来的环境，使它们无限期地休眠。第二种方法是故意唤醒他们，这样他们就容易受到常规化疗的攻击。但最好的方法是，利用这些保持细胞处于休眠状态的基因的知识，在细胞处于休眠状态时根除它们。这将阻止疾病复发，这将是圣杯。” 

参考文献：

A Niche-Dependent Myeloid Transcriptome Signature Defines Dormant Myeloma Cells