Cancer cell：癌细胞生来就各司其职

来自麻省总医院研究人员的研究表明在肿瘤增殖和生长过程中，特异的肿瘤细胞群发挥了不同的功能。在发表于Cancer Cell杂志上的研究报道中，研究人员在斑马鱼模型中鉴别出了一种小儿肌肉肿瘤生长所必需的肿瘤增殖细胞，并证实另一种更为分化的肿瘤细胞必须首先移动到新的肿瘤生长位点为构建支持转移性生长的环境做准备。

　　

生物通报道  一些癌细胞调控肿瘤持续生长，另一些为转移铺路。

一项来自麻省总医院研究人员的研究表明在肿瘤增殖和生长过程中，特异的肿瘤细胞群发挥了不同的功能。在发表于5月15日《癌细胞》（Cancer Cell）杂志上的研究报道中，研究人员在斑马鱼模型中鉴别出了一种小儿肌肉肿瘤生长所必需的肿瘤增殖细胞，并证实另一种更为分化的肿瘤细胞必须首先移动到新的肿瘤生长位点为构建支持转移性生长的环境做准备。

该研究的领导者、麻省总医院病理学系和癌症研究中心David Langenau 博士说：“大多数的研究人员认为肿瘤繁殖细胞（有时被称为癌症干细胞）必须是从原发肿瘤病灶首先迁移移殖启动局部侵袭和转移过程的细胞。但是在这个模型中，情况根本不是这样。与之相反，移殖细胞缺乏分裂的能力，初期的新浸润区域是为了最终招募缓慢移动的癌症干细胞。检测这一现象在各种不同动物和人类癌症的广泛程度非常的重要。”

Langenau研究小组长期利用斑马鱼研究一种侵袭性的小儿肿瘤——横纹肌肉瘤（RMS）。在斑马鱼胚胎中，RMS可在10日内形成，由于这种小鱼在此阶段是透明的，附着在特异细胞蛋白上的荧光标记物可以很容易地成像。当前的研究利用了这些特性监控了特异肿瘤细胞群形成的过程和它们在启动新肿瘤生长中的作用。

在过去的研究中，麻省总医院研究小组曾经发现表达肌肉祖细胞标记蛋白的RMS细胞相比于其他肿瘤细胞明显有着更强的肿瘤繁殖潜力。与不同细胞分化阶段相关的荧光标记蛋白揭示了在斑马鱼模型中不同的RMS细胞群。表达祖细胞标记物myf5的细胞被标记绿色，那些表达成熟肌细胞标记物myogenin的细胞被标记红色。

在一系列的实验中，研究小组证实表达myf5的RMS细胞具有强大的肿瘤繁殖潜力，然而肿瘤细胞在活体斑马鱼中的显像却产生了令人惊讶的观察发现：表达myf5的细胞很多仍保留在原发性肿瘤中，表达myogenin的RMS细胞轻易地从肿瘤中迁移出来，进入到血管系统，穿过了通常难于通过的胶原层。只有在更为分化的非增殖myogenin表达细胞迁移至某一区域后，表达myf5的肿瘤繁殖细胞似乎才开始新肿瘤生长。对标记的肿瘤细胞成像也揭示出不同细胞群倾向于在晚期阶段肿瘤的不同区域聚集。

文章的首作者、麻省总医院病理学系和癌症研究中心Myron Ignatius 博士说：“我们的直接体内成像研究首次表明了基于分化和自我更新特性，在实体瘤中存在如此多种不同的细胞功能。我想我们将会发现这种分工是癌症中共同的主题，尤其是鉴于肿瘤中的大多数细胞都不是肿瘤繁殖细胞。我们推测存在一些分子确定的细胞群为肿瘤繁殖细胞生成了微环境，分泌了扩充脉管系统的因子，构筑了抑制免疫细胞入侵的边界。”

Langenau补充说：“分工在癌症研究中是一个新兴的概念，我们希望它将促成合理设计治疗的新靶点。在横纹肌肉瘤中，同时靶向摧毁肿瘤繁殖细胞和高度迁移移殖细胞非常的重要——这是我们的研究小组目前研究中的一个主要焦点。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

In Vivo Imaging of Tumor-Propagating Cells, Regional Tumor Heterogeneity, and Dynamic Cell Movements in Embryonal Rhabdomyosarcoma

Embryonal rhabdomyosarcoma (ERMS) is an aggressive pediatric sarcoma of muscle. Here, we show that ERMS-propagating potential is confined to myf5+ cells and can be visualized in live, fluorescent transgenic zebrafish. During early tumor growth, myf5+ ERMS cells reside adjacent normal muscle fibers. By late-stage ERMS, myf5+ cells are reorganized into distinct regions separated from differentiated tumor cells. Time-lapse imaging of late-stage ERMS revealed that myf5+ cells populate newly formed tumor only after seeding by highly migratory myogenin+ ERMS cells. Moreover, myogenin+ ERMS cells can enter the vasculature, whereas myf5+ ERMS-propagating cells do not. Our data suggest that non-tumor-propagating cells likely have important supportive roles in cancer progression and facilitate metastasis.