最新干细胞研究揭开癌症神秘面纱

　　生物通报道：来自瑞士的科学家们通过干细胞研究揭示了癌细胞如何生长，以及如何被杀死的新机制，这种“空白”细胞（blank cell，这里指干细胞，生物通注）能发育成完全成熟或者“分化”细胞。而另外一组来自英国的研究人员同时在儿童癌症最常见的形式——急性淋巴细胞性白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）的病发原因方面也取得了突破性进展，这有利于这种疾病的扩散治疗，和发展出更新更有效的药物。这两项上个月在一个有关干细胞生物学研究的国际会议上公布的研究结果为科学家们深入了解癌症机理提供了重要信息。 这一会议由欧洲科学基金会（European Science Foundation，ESF）的EuroSTELLS计划（有关干细胞研究工具的计划，生物通注）组织，于1月10日至13日在巴塞罗那举行，会议上提出干细胞与癌细胞具有许多相似的特征，比如说在干细胞之间传递信息，相互“告知”发育时间和方式的细胞机器与癌细胞之间的信号机制相似。 来自瑞士日内瓦大学（University of Geneva）的Ariel Ruiz i Altaba教授发现了干细胞和癌症干细胞（指导致肿瘤生长，肿瘤复发，以及扩散到其它部位的癌细胞）的几种关键蛋白，这四种蛋白，分别为Sonic Hedgehog (Shh) 、Gli-1、Gli-2和Gli-3通过一个生化途径在细胞之间传递着重要信息，Altaba教授表示，“我们发现干扰Shh信号能导致肿瘤缩小，这证明了肿瘤需要这一途径。” Altaba教授研究小组利用大脑样品和从病患中获得的肿瘤样品对肿瘤细胞和癌症干细胞进行研究，通过化学试剂抑制Shh途径的活性，从而达到抑制Gli-1的目的，“我们处理肿瘤样品，让其以不同的方式生长”，“当我们利用抑制剂阻断Shh-Gli途径的时候，发现这些样品都会作出应答，这说明我们实验的每一种肿瘤都需要这种信号途径。” Altaba教授还补充道，“Hedgehog信号在许多种干细胞和癌症中都存在，而且Gli-1好像对于肿瘤细胞的增殖，尤其是癌症干细胞的增殖和活性保存十分重要，我们认为，Gli code（所有Gli活性的总量）在癌细胞中都是一种‘异常活跃’的状态，如果我们将其逆转道抑制状态，那么这也许就能作为一种治疗方法。” 同时来自西班牙国立癌症研究中心（Spanish National Cancer Research Centre，CNIO）的Manel Esteller博士也发现了癌细胞和干细胞的基因都能通过甲基化过程被修饰。 一个细胞中并不是所有的基因都是激活的，其中一些通过一些甲基基团的化学键修饰被“沉默”，这是细胞调控基因开关的一个重要机制，DNA甲基化的模式是已分化和未分化细胞之间的关键差别。 “我们研究植物的DNA，发现在未分化组织中一个特殊的DNA区域总是保持未甲基化的状态”，Esteller博士在会议上说，“在分化了组织中这一同样的区域就已经甲基化了，如果我们在未分化细胞中加入这一甲基化基因，细胞就会进行分化”。 在人类细胞中存在一个相似的系统，而且在一些癌细胞中还有特殊的DNA甲基化模式，“我们发现一些白血病患者中存在一种甲基化基因。在培养细胞实验中，如果我们将未甲基化基因放回细胞中，就能终止培养细胞的生长，这在小鼠模型中也得到了同样的结果，这个基因是一个肿瘤抑制子。” 在这一会议上，牛津大学分子医学Weatherall研究院（Weatherall Institute for Molecular Medicine，生物通注）的Tariq Enver教授则提出了其研究小组在急性淋巴细胞性白血病ALL方面的研究结果，这一研究结果已经在《Science》上公布。 他们首次证明了ALL中癌症干细胞的存在，这些研究人员比较了三岁的双胞胎儿童（其中一个患病，一个健康）的血液样品，结果发现两个儿童都具有遗传性的不正常血液细胞——骨髓中的“pre-leukaemic”干细胞，这些细胞呈现出休眠状态，或者被引发发育成白血病干细胞。 研究人员认为这些细胞来自母体怀孕期间两个基因的不正常融合，Enver教授表示，“这一研究意味着我们能检测儿童ALL的治疗与白血病干细胞的存在或消失是否存在关联。下一步的目标就是靶定这些pre-leukaemic干细胞，以及癌症干细胞，用已有的或新的药物治疗白血病，以改进目前已有的造成严重副作用的治疗方法。” （生物通：张迪） 名词解释： 1.急性淋巴细胞性白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL） 急性淋巴细胞性白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）是小儿时期最常见的类型，发病高峰年龄为3～4岁，男孩发病率略高于女孩，二者的比例约为1.1～1.6∶1。 　　各型ALL的临床表现虽有一定差异，但基本是相同的。分述如下： 　　1.一般症状 除T-ALL起病较急外，一般起病相对缓慢。早期多表现为倦怠、无力或烦躁、食欲不振、偶有呕吐。亦有最初表现为病毒性上呼吸道感染的症状，或出现皮疹，然后出现无力等症状。骨、关节疼也是较常见症状。 　　2.贫血 早期即出现进行性苍白，以皮肤和口唇粘膜较明显，随着贫血的加重可出现活动后气促，虚弱无力等症状。T-ALL由于发病较急，确诊时贫血反而不严重。 　　3.发热 半数以上有发热、热型不定。发热的原因主要是继发感染。 　　4.出血 约半数病人有鼻衄、牙龈出血和皮肤紫癜或瘀点、瘀斑，偶见颅内出血。出血原因除血小板的质与量异常外，亦可由于白血病细胞对血管壁的浸润性损害，使渗透性增加。T-ALL偶可发生DIC，可能由于原始T-ALL细胞释放凝血酶、激酶等物质所致。 　　5.白血病细胞在脏器浸润所致的症状约2/3患儿有脾脏轻或中度肿大，肝脏多轻度肿大，质软。淋巴结肿大多较轻，局限于颈、颌下、腋下、腹股沟等处。有腹腔淋巴结浸润者常诉腹痛。 　　约有1/4的患儿以骨或关节痛为起病的主要症状。这是由于白血病细胞浸润骨膜或骨膜下出血所致。 　　颅内压增高症状可出现在病程的任何时期，尤其在应用化疗而未采取有效的中枢神经系统白血病预防者。T-ALL在发病早期即出现中枢神经系统浸润，此类患儿多合并纵隔淋巴结肿大或胸腺浸润，而产生呼吸困难、咳嗽等症状。 　　睾丸浸润可致睾丸无痛性肿大。随着病程的延长，若不采用有效预防措施，睾丸白血病的发生将增多。合并睾丸白血病的平均病程为13个月，大多在骨髓处于完全缓解时发生。若不及时治疗，则可导致骨髓复发。 2.欧洲科学基金会( Fondation européenne de la Science ) 欧洲科学基金会成立于1974年，由欧洲的76个科研与赞助机构和29个国家组成，其宗旨是通过协调各国的科研项目和网络，集中著名科学家和科研资助单位，共同就欧洲的科学研究工作进行讨论、计划与布署，以推动欧洲高水平科研的发展。欲了解更多信息，请查阅欧洲科学基金网站：www.esf.org。