加拿大科學家發(fā)現(xiàn)了腫瘤經化療后仍會復發(fā)的一個重要原因,,此一重大突破或將改變未來的癌癥研究和治療方式。該研究成果發(fā)表在最新一期《科學》雜志上,。
多倫多瑪嘉烈醫(yī)院癌癥研究中心最新研究表明,,驅動腫瘤生長的某些細胞,會通過“休眠”方式躲避常用的化療藥物,,其會在治療結束后“醒來”,,重新引發(fā)疾病。
加拿大多倫多大學分子遺傳學家,、著名的干細胞科學家約翰·迪克稱,,新發(fā)現(xiàn)的休眠細胞,與那些推動原發(fā)腫瘤發(fā)生的活躍細胞擁有完全相同的基因突變,。一個細胞的DNA發(fā)生基因突變,,從而導致其以失控方式進行復制時,癌癥就會發(fā)生,。癌癥在化療后復發(fā),,是因為隨后發(fā)生的基因突變,可對那些對付原發(fā)腫瘤的藥物產生抵抗力,。
具有相同基因的休眠細胞的發(fā)現(xiàn),,表明有其他力量在癌癥復發(fā)中發(fā)揮作用,而那些非遺傳性力量引起了腫瘤學界的關注,。迪克認為,,一定存在一組不同的(基因)突變,,一個不同的突變譜,這樣才能解釋為什么這些復發(fā)細胞會對化療產生耐藥性,。
迪克表示,,表面上,它們似乎在遺傳學上非常相似或基本相同,,但一定有“其他東西”驅動了對化療的抗力,。這個“其他東西”就是休眠細胞在腫瘤內所處的微環(huán)境。
除了癌細胞外,,腫瘤還含有血管和免疫系統(tǒng)等正常組織,。腫瘤細胞也非常靠近那些非腫瘤細胞,,并會影響其行為,。因此,研究人員將腫瘤細胞所處位置,,和誰最接近以及能接收到什么樣的信號作為研究重點,。
在一個腫瘤中,每數(shù)幾千個細胞中只有一個可真正推動腫瘤增長,。大多數(shù)的腫瘤驅動者對化療很敏感,,因為用于癌癥治療的大部分藥物會將以反常速度增殖的細胞作為靶標。但是,,如果某些干細胞狀的癌癥驅動者處于休眠狀態(tài),,亦即隱藏了其進行快速復制的能力,藥物就會放過它們,。這些休眠細胞其實就是癌癥復發(fā)的罪魁禍首,。
迪克表示,科學家們現(xiàn)在需要了解驅動休眠的生物學特性(不一定是遺傳特性),,并尋找方法來殺死這些“潛伏”細胞,,或是對那些可喚醒它們的外部因素進行控制。對這些非遺傳特性的理解或會導致全新一代抗癌藥物的出現(xiàn),。(生物谷Bioon.com)
DOI: 10.1126/science.1227670
PMC:
PMID:
Variable Clonal Repopulation Dynamics Influence Chemotherapy Response in Colorectal Cancer
Antonija Kreso1,2,*, Catherine A. O’Brien3,*, Peter van Galen1, Olga Gan1, Faiyaz Notta1,2, Andrew M. K. Brown4,Karen Ng4, Jing Ma5, Erno Wienholds1, Cyrille Dunant6, Aaron Pollett7, Steven Gallinger8, John McPherson4,Charles G. Mullighan5, Darryl Shibata9, John E. Dick1,2,†
Intratumoral heterogeneity arises through evolution of genetically diverse subclones during tumor progression. However, whether cells within single genetic clones are functionally equivalent remains unknown. By combining DNA copy number alteration (CNA) profiling, sequencing, and lentiviral lineage tracking, we followed the repopulation dynamics of 150 single lentivirus-marked lineages from 10 human colorectal cancers through serial xenograft passages in mice. CNA and mutational analysis distinguished individual clones and showed that clones remained stable on serial transplantation. Despite this stability, the proliferation, persistence, and chemotherapy tolerance of lentivirally marked lineages were variable within each clone. Chemotherapy promoted dominance of previously minor or dormant lineages. Thus, apart from genetic diversity, tumor cells display inherent functional variability in tumor propagation potential, a mechanism that contributes both to cancer growth and therapy tolerance.