成年细胞窃取癌症的技巧,变得像干细胞

肿瘤细胞扩散的途径可被利用来制造用于再生医学和癌症治疗的干细胞

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在癌症治疗和再生医学的福音中,科学家们发现,肿瘤细胞用来在体内迁移的一种技巧可以使正常的成年细胞恢复为类似干细胞的细胞。

麻省理工学院怀特黑德生物医学研究所的生物学家,发表在《细胞》杂志上的一项研究的合著者罗伯特·温伯格说,大量这种恢复的细胞可以用于治疗从脊髓损伤到肝损伤的任何疾病,而没有组织排斥的风险。更多地了解癌细胞如何在体内移动,也为科学家们提供了新的见解,可以阻止疾病的扩散

该过程的关键是对体内两种主要细胞类型:上皮细胞(构成皮肤和大多数内脏器官的细胞)和间充质细胞(构成结缔组织的细胞)的发育变化的更好理解。这两个细胞类别的关键区别在于,上皮细胞彼此粘附非常紧密,形成片状层,而间充质细胞仅松散结合,可以在体内迁移。在发育中的胚胎中,最初的一组上皮细胞经历一个称为“上皮到间充质转化”(EMT)的转变,以形成骨骼、血液和软骨以及心脏。

同样,一些癌细胞可以执行临时的EMT转化为可移动的间充质形式。这种转化提高了细胞的肿瘤形成能力,将形成癌所需的肿瘤细胞数量从一百万个减少到仅10,000个,研究人员说。

“人类80%以上的癌症发生在上皮细胞中,”该研究的合著者森杜拉伊·马尼说,他是德克萨斯大学M.D.安德森癌症中心休斯顿分校的分子病理学助理教授,也是温伯格实验室的前博士后。温伯格实验室之前的研究表明,在肿瘤在身体的某一部分形成后,一些癌细胞会发生EMT,马尼解释说。现在是间充质细胞的细胞可以移动到远处,最终在那里恢复到它们的上皮状态,并聚集成一个继发性肿瘤。

通过对人类乳腺组织的研究,这项新研究的作者试图在正常细胞中诱导EMT;他们认为他们只会得到成纤维细胞,这是一种在伤口愈合中很重要的结缔组织。然而,当他们仔细观察时,他们注意到转化后的细胞具有干细胞常见的表面蛋白。在实验室中培养,改变后的细胞表现出分化为(或变成)在乳腺组织中发现的两种离散细胞的能力。而且,转化后的细胞被证明与来自小鼠和人类的实际干细胞非常相似。

“我们正在做的是诱导去分化,”马尼说。他指出,目前尚不清楚这些细胞在走向不成熟的道路上可以走多远——以及随之而来的,成为体内任何组织的能力。“我们惊讶地发现,EMT和干细胞可能是相关的;我们表明,是的,它们非常密切相关。”

马尼说,科学家们接下来可能会采取两条道路:该团队可以确定如何首先阻止癌细胞发生这种转变。其次——他们已经在追求的道路——他们可以评估这些转化后的成年细胞作为干细胞替代品的价值,用于再生医学

就再生疗法的前景而言,该团队将尝试通过在小鼠的乳腺上皮细胞中诱导EMT来确定这些细胞有多像干细胞,以观察它们是否可以在实验室中生长出一个乳房。如果他们成功了,他们可以合理地确信,可以从患者身上提取上皮细胞,并用于再生该患者体内受损的组织。

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