Cell子刊:抗癌走进新时代

【字体: 时间:2012年08月16日 来源:生物通

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  以色列Tel Aviv大学的研究人员在Cell旗下的Trends in Microbiology杂志上发表文章描述了癌细胞和细菌的共有特性。和细菌一样,癌细胞依赖细胞间通讯和“社交网络”成为机体中的强势群体。他们把癌细胞看成是一个能相互交流进行合作的特殊群体,为癌细胞研究提供了一种全新的视角,并提出抗癌进入了“网络战争”时代。

  

生物通报道:今时今日,专家们比以往任何时候都更加肯定现代战争将发生在网络领域,打击敌人的通讯技术会造成难以估量的破坏。以色列Tel Aviv大学的研究人员建议采用同样的战略对抗人体最致命的敌人,癌症。

这篇文章发表在Cell旗下的Trends in Microbiology杂志上,文中研究人员描述了癌细胞和细菌的共有特性。和细菌一样,癌细胞依赖细胞间通讯和“社交网络”成为机体中的强势群体。研究者们受到细菌社交生存战略启发,把癌细胞看成是一个能相互交流进行合作的特殊群体,为癌细胞研究提供了一种全新的视角。

知己知彼

科学家们曾经长期忽视了细菌间的复杂交流和相互作用,而这是当今西方世界医院中的第三号杀手。以色列的研究人员相信,医学专家们在对待与细菌颇有相似之处的癌细胞时,也犯了类似错误,“低估了对手”。

研究显示,癌细胞和细菌之间的相似之处相当惊人。健康细胞具有高度的纪律性,对化学和物理指令进行应答。而细菌和癌细胞利用不同的化学和遗传学通路推翻了这种控制。它们繁殖得很快,催生快速的遗传变异,逃避机体免疫系统并产生抗药性。

癌细胞经过复杂的细胞交流可以分配任务、共享资源、分化和做出决定。癌细胞在转移到其他器官和组织以前,会派“间谍细胞”先行探测并随后回到癌症发生地。在此之后,转移癌细胞才会离开原发瘤走向新的岗位。

与细菌相似,癌细胞也可以改变自身所处的环境。它们诱导基因突变并驱使周围的正常细胞,强迫它们听从癌症指令,例如提供物理支撑、保护癌细胞免受免疫系统攻击等等。在癌细胞感到有威胁时(例如化疗期间),癌细胞还会进入休眠期,并且随时可能恢复活力。

治疗新方向

研究人员提出癌细胞社交行为研究为人们开辟了癌症研究的新方向,也为开发癌症治疗新手段打下了基础,例如靶标细胞间通讯或者发出误导信息的新型药物。

癌症能够对化疗免疫,进入休眠期直到时机成熟才再次苏醒,所以检测到癌症复发却往往为时已晚。如果能够破解唤醒休眠期癌细胞的信号,研究者们就可以有目的地恢复癌细胞活性并及时杀死它们。

文章还提出应该深入研究癌细胞同类相食的行为,即在能源匮乏时癌细胞会消耗自己的同类。人们已经可以利用特殊信号使细菌自相残杀,对癌细胞也可以这样做。

此外,还有研究显示注入细菌可能比癌细胞更胜一筹。可以利用细菌诱导癌细胞和免疫细胞之间的间隙连接,“教”免疫系统识别并杀死肿瘤细胞。文章总结道,我们正在进入生物学网络战争的时代,在这场战争中科学家可以征用细菌来战胜癌症。

(生物通编辑:叶予)

生物通推荐原文摘要:

Bacterial survival strategies suggest rethinking cancer cooperativity.

Despite decades of a much improved understanding of cancer biology, we are still baffled by questions regarding the deadliest traits of malignancy: metastatic colonization, dormancy and relapse, and the rapid evolution of multiple drug and immune resistance. New ideas are needed to resolve these critical issues. Relying on finding and demonstrating parallels between collective behavior capabilities of cancer cells and that of bacteria, we suggest communal behaviors of bacteria as a valuable model system for new perspectives and research directions. Understanding the ways in which bacteria thrive in competitive habitats and their cooperative strategies for surviving extreme stress can shed light on cooperativity in tumorigenesis and portray tumors as societies of smart communicating cells. This may translate into progress in fathoming cancer pathogenesis. We outline new experiments to test the cancer cooperativity hypothesis and reason that cancer may be outsmarted through its own social intelligence.
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