Nature：揭开癌症干细胞致耐药之谜

来自Baylor医学院Dan L. Duncan癌症中心的研究人员说，一种与正常组织干细胞响应创伤相似的新机制，或许可以解释经过多个周期的化疗药物治疗后膀胱癌干细胞会积极促成化疗耐药的原因。靶向癌症干细胞的这种“创伤反应”有可能成为一种新的治疗干预方法。他们的研究结果在线发表在今天的《自然》（Nature）杂志上。

　　

生物通报道  来自Baylor医学院Dan L. Duncan癌症中心的研究人员说，一种与正常组织干细胞响应创伤相似的新机制，或许可以解释经过多个周期的化疗药物治疗后膀胱癌干细胞会积极促成化疗耐药的原因（延伸阅读：Nature子刊揭示耐药癌症干细胞 ）。靶向癌症干细胞的这种“创伤反应”有可能成为一种新的治疗干预方法。他们的研究结果在线发表在今天的《自然》（Nature）杂志上。

论文的通讯作者、分子细胞生物学及泌尿科学助力教授Keith Syson Chan博士说：“晚期膀胱癌的治疗当前仅限于手术和化疗。没有任何靶向性的治疗方法。由于化疗效果很不理想，因此我们的临床目标是推进对这一领域的研究，发现更具靶向性的治疗方法。”

与论文的共同主要作者、Baylor医学院转化生物学和分子医学项目研究生Antonina Kurtova，以及泌尿科学研究助理Jing Xiao博士一起，Chan和他的研究小组试图确定侵入肌肉的膀胱癌形成耐药的潜在机制。他们发现癌症干细胞的再生积极促成了药物治疗周期间的治疗耐药。

Chan说：“这是一个矛盾的耐药机制，出乎了我们的预料。在不同的治疗周期之间癌症干细胞积极地再生并响应了化疗诱导的损伤或凋亡（细胞死亡），这与正常组织干细胞响应创伤诱导的损害很相似。”

濒死细胞释放称作为前列腺素E2（PGE2）的代谢物刺激了增殖，导致癌症干细胞重新填充因化疗而缩小的肿瘤。

Kurtova 和Xiao说，在正常细胞中，这是创伤修复过程的一个组成部分，这时PGE2会诱导组织干细胞再生；然而讽刺的是，在癌症中PGE2却诱导了化疗周期之间更多的癌症干细胞再生。

Chan说，注意到化疗是分多个周期给药非常重要。“化疗一个周期然后停下来，能够让你的骨髓和正常干细胞从损伤中恢复过来，然后再开始下一个周期。在这一间断期，濒死细胞释放的PGE2诱导癌症干细胞也得以恢复。”

“那如果阻断PGE2会发生什么？”研究人员问道。

在一些小鼠研究中，该研究小组发生阻断PGE2可以破坏诱导刺激癌症干细胞再生的“损伤反应”。

利用从以往化疗失败的一名人类患者处取得的肿瘤，研究小组在一项小鼠实验中观察到了增强的治疗反应。

Kurtova 说：“重要的是，我们能够利用已获得美国食品和药物管理局批准的一种药物。这应该会帮助我们迅速加快启动人类临床试验的时间。”

这种叫做塞来昔布（Celecoxib）或西乐葆（Celebrex®）的药物，通常被用来治疗关节炎。

Chan说，尽管还需要展开进一步的临床试验，这项研究提供了当前没有任何靶向性治疗方案的一种癌症类型一个有前景的新发现。重要的是，这种治疗有可能还适用于其他的实体瘤类型。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Blocking PGE2-induced tumour repopulation abrogates bladder cancer chemoresistance

Cytotoxic chemotherapy is effective in debulking tumour masses initially; however, in some patients tumours become progressively unresponsive after multiple treatment cycles. Previous studies have demonstrated that cancer stem cells (CSCs) are selectively enriched after chemotherapy through enhanced survival1, 2, 3. Here we reveal a new mechanism by which bladder CSCs actively contribute to therapeutic resistance via an unexpected proliferative response to repopulate residual tumours between chemotherapy cycles, using human bladder cancer xenografts. Further analyses demonstrate the recruitment of a quiescent label-retaining pool of CSCs into cell division in response to chemotherapy-induced damages, similar to mobilization of normal stem cells during wound repair4, 5, 6, 7. While chemotherapy effectively induces apoptosis, associated prostaglandin E2 (PGE2) release paradoxically promotes neighbouring CSC repopulation. This repopulation can be abrogated by a PGE2-neutralizing antibody and celecoxib drug-mediated blockade of PGE2 signalling. In vivo administration of the cyclooxygenase-2 (COX2) inhibitor celecoxib effectively abolishes a PGE2- and COX2-mediated wound response gene signature, and attenuates progressive manifestation of chemoresistance in xenograft tumours, including primary xenografts derived from a patient who was resistant to chemotherapy. Collectively, these findings uncover a new underlying mechanism that models the progressive development of clinical chemoresistance, and implicate an adjunctive therapy to enhance chemotherapeutic response of bladder urothelial carcinomas by abrogating early tumour repopulation.