癌症干细胞是推动通过对话和他们的环境

肿瘤生长的动力是什么?这几个流氓细胞把他们的意志强加在健康组织,或病变组织带来最严重的否则和平的细胞?还是一个来回,两者之间的对话吗?一项新的研究表明,它可能是后者,至少在一个常见的皮肤癌的进展。

研究人员发现,一个基因变异的一个原本健康的干细胞可以开始越来越不正常的反馈回路之间的误解癌干细胞及其周围组织,引发恶性肿瘤的发展。突变在癌症的研究结果表明,许多可能仅仅是设置在石头的道路已经形成肿瘤干细胞的异常与环境对话。如果这些结果,发表在自然,证明广泛适用,研究结果可以为新方法治疗各种癌症。

“不仅仅是癌症模具微环境,或者环境影响肿瘤,”第一作者说Shaopeng元,研究生在实验室伊莱恩·福克斯在洛克菲勒大学。“我们的研究显示,有相声微环境与肿瘤干细胞。他们相互通信,创建一个循环肿瘤促进因素。”

鳞状细胞癌置于聚光灯下

几乎所有的癌症干细胞的肿瘤是一个小的子集。抵抗化疗和免疫治疗,这些恶性种子细胞负责维持肿瘤生命和流程中关键球员,良性增生转化为转移性疾病。许多癌症干细胞的背后,包括皮肤、胰腺癌、肺癌、直肠癌,RAS基因,突变时,允许组织干细胞忽略正常环境信号和偏离他们的自然过程,促进组织生长失控。

为了更好地理解,交互的细节,人民币和他的同事们将注意力转向鳞状细胞癌、皮肤癌与RAS突变。团队开始诱导突变hra (RAS家族的成员最常见的皮肤癌)在个人皮肤干细胞,和监测癌干细胞如何互动与周围的组织。“随着时间的推移,肿瘤干细胞及其微环境之间的对话变得越来越异常,”福克斯说。“当我们破译对话时,我们意识到干细胞及其微环境之间的误解导致了同样的途径的激活,是活跃在相应的人类癌症,港口高突变的负担。”

这一观点提出了一个有趣的可能性。也许许多癌症突变不设的疾病,而是把它锁在的地方,肯定恶性进展已经由异常的肿瘤干细胞及其微环境之间的串扰。

一个令人惊讶的瘦素信号的作用

进一步调查癌症干细胞如何改变,因为它面临这新的自我恶性肿瘤微环境,团队意识到侵袭性癌症干细胞出人意料地开始表达瘦素受体,Lepr。脂肪细胞所产生的一种激素,与肥胖,瘦素似乎在非肥胖的老鼠携带non-fatty肿瘤。Lepr并不表示在正常上皮和罕见良性肿瘤细胞。这里出现了意外的癌症干细胞的晚期肿瘤,称为鳞状细胞癌(SCC)。

元用CRISPR技术表明,Lepr和瘦素受体信号是必不可少的发展从良性恶性状态。但是是瘦素从何而来?没有明显的增加,脂肪细胞,既不会解释瘦素和良性增生,先进的肿瘤细胞,或肿瘤微环境似乎表达瘦素基因。然而,恶性肿瘤表达瘦素受体大大受益于leptin-the更瘦素的存在,增长越快。

团队开始怀疑瘦素,通常在血液中循环是到达通过血管肿瘤,肿瘤营养和其他因素。通过一系列的实验,他们提供了令人信服的证据,就是如此。此外,他们继续证明Lepr /癌症干细胞内瘦素信号刺激的许多途径已知hyperactivated癌症,包括pi3激酶,AKT和mTOR通路。综上所述,研究者们解开一个致癌基因如何触发一系列自我之间的误解导致恶性肿瘤干细胞及其环境。

团队正在调查的方式阻止瘦素受体在肿瘤这样做,它可以把分子活动扳手进入恶性循环,破坏癌细胞。“瘦素受体/瘦素相声癌症干细胞与微环境之间推动积极的反馈回路,燃料恶性肿瘤,”元说。“如果我们阻止这个循环,这是一个主要途径推动肿瘤进展,也许我们可以阻止肿瘤恶化。”

鳞状细胞癌不仅影响皮肤,而且食道、头部和颈部,肺癌和其他上皮组织和在一起,构成了全球第六位最常见的癌症。但这些发现的影响超越这个特殊的癌症。癌症生物学家普遍认为基因表达的变化,驱动肿瘤恶化的结果,许多细胞内积累的突变,但从干细胞生物学家的观点,这项工作表明一个致癌突变可以设置事件运动,将推动癌症的异常与肿瘤微环境,独立于随后的突变。

“我们的研究显示,一个致癌突变可以劫持一个通路,实现一样的许多累积突变,“元说。“我们一直在寻找突变,但我们不能忘记思考如何停止信号通路导致肿瘤的生长。”

参考:杨元年代,斯图尔特KS, Y, et al . Ras驱动器恶性肿瘤干细胞与微环境相声。自然。2022:1-9。doi:10.1038 / s41586 - 022 - 05475 - 6

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