癌細胞“腐化”了周圍的健康細胞

殺傷性T細胞圍繞癌細胞。圖片來自：NIH

《自然》雜志上發表的一項新研究揭示了緊接腫瘤的健康細胞變得更像干細胞，并支持癌癥的生長。

這項發現是由克里克(Crick)實驗室的伊拉里亞·馬蘭奇(IlariaMalanchi)教授的研究團隊開發的一種最新技術，用于研究腫瘤周圍的組織(稱為腫瘤微環境)，該組織會影響癌癥的生長和擴散，以及治療反應。

“我們的新技術使我們能夠以前所未有的精度研究腫瘤微環境中細胞的變化，”共同負責該項目的Ilaria說。“這有助于我們了解這些變化與腫瘤生長和轉移的關系，從而使我們能夠制定出更好的策略來治療該疾病。

“我們發現，腫瘤微環境中的非癌細胞會退回到類似干細胞的狀態，實際上是在支持癌癥的生長。通過破壞其鄰居，癌癥改變了其局部環境以支持自身生存。”

這項新技術依賴于釋放一種可穿透細胞的熒光蛋白的，該蛋白被周圍的細胞吸收。通過識別這些帶有顏色標記的細胞，并將其與尚未與腫瘤接觸的其他(未標記)細胞進行比較。Ilaria實驗室的研究人員在小鼠中使用了這種方法來研究已經擴散到肺部的乳腺癌周圍的細胞。來自德國弗里茨·利普曼研究所(Fritz Lipmann Institute)的亞歷山德羅·奧里(Alessandro Ori)實驗室的數據證實，標記細胞產生的蛋白質與未標記細胞不同。

研究人員發現來自肺部的標記細胞具有干細胞樣特征，這與在腫瘤微環境之外發現的肺細胞不同。研究小組表明，在實驗室的3D培養中，來自小鼠肺部的那些細胞與腫瘤細胞混合后可支持腫瘤的生長，這表明它們有助于癌癥存活和生長。

為了進一步測試干細胞樣細胞在腫瘤微環境中的潛力，Ilaria與MRC干細胞研究所的Joo-Hyeon Lee合作，他們使用它們來培養肺類器官或“微型肺”。

未標記的健康肺細胞形成了微肺，主要由肺泡上皮細胞(肺部發生氣體交換的微小囊)排列而成，由肺泡上皮細胞組成。相比之下，取自腫瘤微環境的標記細胞出乎意料地形成了具有廣泛細胞類型的小肺。

該論文的資深聯合作者Joo-Hyeon Lee解釋說：“令我們驚訝的是，我們發現從相鄰癌細胞中接受蛋白質的細胞獲得了類似干細胞的特征。” “他們可以改變命運，使其成為不同的細胞類型。這證明了癌癥對其周圍細胞產生的強大影響，使其易于改變。”

研究人員希望他們的方法將被其他尋求對癌癥引發的局部變化有更深入了解的科學家使用，這些變化有助于癌癥生存，傳播和發展對治療的抵抗力。

潛在的應用不僅限于癌癥，這種類似的方法可以使科學家研究體內不同細胞類型之間的相互作用。