难怪肿瘤长得快！宗晖教授团队《细胞》发文，揭示癌细胞“偷换身份”促生长学术资讯

来源：学术经纬

不受控制的大量增殖，是肿瘤臭名昭著的一大特征。在顶尖学术期刊《细胞》近日发表的一篇论文中，美国弗吉尼亚大学（University of Virginia）的宗晖教授带领研究团队，通过对髓母细胞瘤的研究，揭示了癌细胞通过改变细胞身份、促进肿瘤生长的一种新机制。而不同类型细胞在其中扮演的角色，也让科学家们看到了潜在的干预方法。

髓母细胞瘤是在一种儿童中最常见的脑瘤，半数患者的发病年龄不足6岁，主要发生于小脑，是中枢神经系统恶性程度最高的肿瘤之一。

“尽管肿瘤细胞在体内的生长速度非常快，但是当我们把肿瘤细胞取出来，放入实验室培养皿中，它们不仅长得慢，而且只能存活很有限的时间。”宗教授介绍。注意到这样一个“悖论”后，他们猜测，这和肿瘤所处的微环境有关，髓母细胞瘤细胞在体内很可能获得了其他类型细胞的协助。

▲这项研究的共同第一作者Jiang Ying博士和通讯作者宗晖教授（图片来源：UVA；Dan Addison, University Communications）

为检验这一猜想，研究人员们利用一种名为双标记嵌合体分析（简称MADM）的小鼠遗传系统，在动物体内模拟髓母细胞瘤发生、发展的过程，并能以单细胞的分辨率追踪突变细胞的变化。

在这种疾病模型中，新产生的癌细胞会带上绿色荧光标记。但实验结果让研究人员意想不到：肿瘤外其他类型的细胞都是无色的，却有一类星形胶质细胞和癌细胞一样呈现绿色，这在其他正常的脑区区域不会发生。

“星形胶质细胞实际上与髓母细胞瘤的预后不良有关，但是过去没有人怀疑它的起源，因为正常情况下，髓母细胞瘤的起源细胞不会产生星形胶质细胞。”宗教授解释说。一系列实验表明，与肿瘤细胞有相同颜色的星形胶质细胞，实际上正由肿瘤细胞转分化而来。“有少数肿瘤细胞几乎完全改变了它们的身份，转分化为另一类不同的细胞。”

而这些星形胶质细胞在肿瘤微环境中的“所作所为”进一步让研究人员感到意外。它们分泌的炎症因子，会刺激脑中的免疫细胞——小胶质细胞，让小胶质细胞产生胰岛素样生长因子（IGF1）作为回应，而IGF1是肿瘤至关重要的生长因子！概括说来，就是少数肿瘤细胞转变身份，变成另一种细胞，再迫使第三种细胞帮助肿瘤生长。

▲本研究的示意图（图片来源：参考资料[1]）

过去的观点认为，髓母细胞瘤只是一种类型的细胞失去控制大量增殖。而这一新结果让人们对髓母细胞瘤的“简单”认识不得不发生改变。

宗教授推测，多细胞类型形成的复杂网络不会是髓母细胞瘤中的特例，而是会常见于各种类型的癌症。他说：“就像新器官的形成一样，癌症是由相互支持和相互调节的一系列细胞类型形成。细胞网络的形成应该是普遍的。”

肿瘤布下如此“煞费心机”的细胞网络来快速生长，但在癌症研究者的眼中，这里恰是阻止肿瘤生长的机会所在。例如，想办法让小胶质细胞减少IGF1的产生，甚至还可以把小胶质细胞激活为攻击肿瘤的模式。研究团队正在准备设计有效的策略，通过重塑肿瘤微环境，切断肿瘤细胞的支持，最终达到检测、预防和战胜癌症的目标。

参考资料

[1] Maojin Yao et al., (2020) Astrocytic trans-Differentiation Completes a Multicellular Paracrine Feedback Loop Required for Medulloblastoma Tumor Growth. Cell. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.12.024

[2] Childhood brain tumor discovery may unlock new treatments for many cancers. Retrieved Feb. 17, 2020, from https://news.virginia.edu/content/childhood-brain-tumor-discovery-may-unlock-new-treatments-many-cancers

来源：global_academia 学术经纬

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