密歇根研究小组挑选出癌症干细胞进行攻击

在发现癌症有自己的恢复活力的干细胞之后，密歇根大学的一个研究小组发现了一种方法，可以将这些“坏角色”与它们非常相似的正常干细胞区分开来，并在不伤害同一组织中的正常干细胞的情况下杀死癌症干细胞。

包括白血病在内的一些癌症的进展似乎是由癌症干细胞驱动的，这种罕见的癌细胞比其他癌细胞增殖能力更强，因此是最恶性的。

为了有治愈癌症的希望，有必要开发出杀死这些癌症干细胞的疗法。然而，这些细胞通常具有与同一组织中正常干细胞相似的特性。

这项研究的主要作者、密歇根大学干细胞生物学中心主任肖恩·j·莫里森(Sean J. Morrison)说:“这项研究证明，识别维持正常干细胞和癌症干细胞机制的差异是可能的，并在治疗上利用这些差异来杀死癌症干细胞，而不伤害同一组织中的正常干细胞。”莫里森也是霍华德休斯医学研究所的调查员。

三年前，莫里森是密歇根大学团队的一员，该团队突破性地发现乳腺癌有自己的干细胞。这些细胞似乎是肿瘤生长和可能转移的主要驱动力，这一发现为癌症治疗指明了一个新方向:癌症治疗可能更具体地针对癌症中的干细胞，而不是试图消除每一个肿瘤细胞。

莫里森解释说，但是区分坏人和好人——身体依赖于正常的成体干细胞来替换因受伤、疾病和衰老而受损的细胞——是一个大问题，因为它们有太多共同的特征。

在4月6日发表在《自然》杂志上的一篇新论文中，莫里森的团队发现了一种区分干细胞朋友和敌人的方法，以及一种可以使干细胞表现不同的药物。

莫里森说:“在许多类型的肿瘤中，pten基因缺失或关闭。”“由于Pten调节细胞增殖和存活，我们研究了它在维持正常造血干细胞中的作用。”

莫里森实验室的研究生奥梅尔·伊尔马兹(Omer Yilmaz)从小鼠的成体造血干细胞中删除了Pten基因，发现Pten的缺失导致了白血病，并以白血病干细胞的生成为标志。即使从这些pten缺陷小鼠中移植一个白血病干细胞到另一只小鼠中也会引起白血病，这证明了这些细胞强大的致癌能力。

除了增加白血病干细胞数量外，Ptendeletion还导致正常的造血干细胞开始分裂，但随着时间的推移，正常的干细胞在缺乏Pten的情况下会耗尽。该团队的其他实验证实，每个造血干细胞都需要Pten来维持自身，而白血病干细胞则不需要Pten就能茁壮成长。

这一正常干细胞和癌症干细胞之间的关键区别的发现表明，针对Pten作用的代谢途径的药物应该对正常造血干细胞和白血病干细胞产生相反的作用。为了验证这一点，研究小组用雷帕霉素治疗小鼠，雷帕霉素是一种降低这种代谢途径活性的药物。

该药物用于预防移植患者的组织排斥反应，目前正在临床试验中测试抗多种癌症的活性。

他们发现雷帕霉素抑制了白血病干细胞的生成和维持。更棒的是，它挽救了这些小鼠体内正常造血干细胞的功能，否则如果没有Pten，这些干细胞就会崩溃。

Pten缺失后立即服用雷帕霉素的小鼠未能发生白血病。已经患有白血病的老鼠被这种药物延长了寿命。

这些结果表明，通过更好地理解调节正常干细胞维持的机制，将有可能开发出更有效、毒性更小的新的抗癌疗法。

对于白血病患者来说，这是一个特别重要的问题，因为目前的治疗方法往往无法治愈，现有的治疗方法有时会产生致命的副作用。

参与这项研究的密歇根大学病理学助理教授里卡多·瓦尔迪兹博士说:“战略性地靶向并杀死白血病起始干细胞的能力无疑将对我们更有效地治疗这些经常致命的疾病的能力产生重大影响。”

“与此同时，它将最大限度地减少传统药物造成的潜在危及生命的副作用。”

莫里森很快指出，到目前为止，这些发现仅限于小鼠，不能立即推断到人类患者。

然而，这项研究提出了雷帕霉素至少对某些患者有效消耗白血病干细胞的可能性。需要在人类患者中进行临床试验。