黑色素瘤分泌信号可调节胚胎发育

恶性黑素瘤细胞能分泌一种在胚胎形成过程中发挥重要作用的蛋白――Nodal。斑马鱼胚胎可作为研究肿瘤细胞产生信号的“生物传感器”

　　

    生物通编译：来自美国西北大学的一支研究小组最近发现恶性黑素瘤细胞能分泌一种在胚胎形成过程中发挥重要作用的蛋白――Nodal。文章刊登于7月31日电子版《Nature Medicine》。研究人员通过将斑马鱼胚胎作为研究肿瘤细胞产生信号的“生物传感器”，向发育过程中的斑马鱼胚胎注射恶性黑素瘤细胞，鉴别了这种名为Nodal的有效而极不稳定的胚胎细胞生长因子，并证实这些癌症信号会导致胚胎的错误发育。

    黑色素瘤是死亡率最高的恶性肿瘤之一，5年生存率在7%到19%之间。包括黑素瘤细胞在内的癌细胞的一大特点是它们的未完全分化的“可塑性”，与胚胎干细胞相似，可表达多种细胞特征的基因，比如内皮细胞、神经元和干细胞等。Hendrix长期以来一直怀疑恶性黑素瘤细胞这种可塑性有助于提高癌细胞转移、浸润/入侵，以及逃脱免疫系统监视的能力。

    一直以来，肿瘤细胞和胚胎细胞发育之间的相似性是备受关注的话题。西北大学研究小组根据肿瘤发生和胚胎形成的这些相似性，利用发育中的斑马鱼胚胎作为“生物传感器”来检测肿瘤产生的化学信号。

    实验表明注射的恶性黑素瘤细胞产生Nodal蛋白，影响斑马鱼胚胎发育。研究发现，阻止Nodal信号途径会降低黑素瘤细胞的入侵性、癌细胞集落形成和肿瘤形成能力。而且，抑制Nodal能明显促使黑素瘤细胞逆转为正常皮细胞等细胞类型。如同胚胎干细胞一样，癌细胞在发育过程中接收和输送促进肿瘤生长、转移和癌症传播的因子。实验中，研究人员发现癌细胞，特别是黑素瘤细胞对微环境因素作出反应，同时通过外在（非遗传因素）机制，如细胞通讯影响其它细胞。双向细胞通讯（Bi-directional cellular communication，生物通注释）对肿瘤形成和胚胎发育都是不可或缺的。

     论文通讯作者Mary J. C. Hendrix 说：“这项研究结果突出了肿瘤发生和胚胎发育信号途径的相似性。换一个角度来看，Nodal信号途径为治疗黑素瘤等癌提供了一个新的靶标。”研究表明，60%的黑色素瘤细胞有Nodal蛋白，但正常的皮肤细胞中不表达Nodal蛋白。

    该研究的重要意义在于：第一，发现黑素瘤细胞通过分泌Nodal ，维持可塑性和调节微环境（比如它们可以指导斑马鱼的组织形成）；第二，明确了肿瘤细胞双向细胞通讯和倾向生存于胚胎微环境；第三，阐明了恶性细胞显著的可塑性，并且提示发育过程中的斑马鱼可以作为研究非遗传因素的肿瘤细胞调节机制的一个生物模型。生物通记者宗敏