干细胞揭示癌症的秘密

在培养基里生长的胰腺癌细胞

　　通常情况下，当细胞受损或出现分裂异常时，机体内环境在自然循环过程中会选择将其清除掉，那么，细胞就会凋亡。然而，世事难料，如若损伤发生在控制细胞分裂增殖的基因上，细胞增殖就有可能失控，这就容易形成癌细胞。

　　一帮拿着美国国家卫生研究院助研基金的研究人员们在癌细胞如何产生以及分化增殖成肿瘤的问题上终于有了新进展，其中一部分人员通过研究干细胞来探索癌细胞的调控机制。

　　模拟早期胰腺癌

　　尽管人类在与各类癌症斗智斗勇的数十年间进步不小，但面对胰腺癌长期存活率低下的问题，大牛们就算挠破头皮也想不出个解决办法。原因之一是胰腺癌在蔓延至全身前几乎无症可寻。

　　来自宾夕法尼亚大学医学院的Kenneth Zaret 表示，对那些想要搞清楚胰腺癌发病早期到底是个什么情况的研究人员来说，诊断晚期胰腺癌的难度也够让人头大的。那是因为，如将人类胰腺癌细胞移植到实验动物体内以期获得肿瘤，癌细胞会马上发生病变，进化成更凶猛高级的癌症。

　　于是，Zaret的实验室另辟蹊径集中火力在分析转录因子(细胞中控制基因表达的蛋白质)如何作用于干细胞的问题上，他们通过重编码癌细胞使其具有胚胎干细胞(可分化成机体内各种组织细胞的全能干细胞)的功能来研究这一问题。由于转录因子在胚胎干细胞中指导早期组织器官的形成，研究人员猜想，若强制癌细胞返回胚胎状态也许可使转录因子再现癌症的早期阶段。这样一来，就有了研究胰腺癌发病早期的模型。

　　Zaret与同事们从胰腺癌患者身上获取肿瘤组织，成功地将样品诱导回拟干细胞状态。在实验鼠身上诱发癌症时，这些所谓的诱导性多能干细胞(iPS cells)不负众望分化出了早期肿瘤，而其进化出侵袭性的速度也是缓慢的。肿瘤在实验鼠体内还分泌出了许多种不同的蛋白质，相信是驱动胰腺癌突变的细胞群落以及其他一些与该疾病相关的此前未得而知的蛋白质。Zaret说：“我们打算建立一个协作机制去测试这些标记蛋白在筛选人类血样中的效用，看它们是否也能在对人类胰腺癌的侦察或预测中起到标记作用。”

　　科学家们还希望利用iPS细胞去筛选新的抗癌化合物和确定正在开发的药物是否能够帮助治疗早期胰腺癌。

　　食道癌可发作于食道肌管的任何一个位置，并可由喉部转移到胃部，跟胰腺癌一样具有低长期存活率。但与胰腺癌不同的是，研究已发现几种降低食道癌发病率的方法，如戒烟、减少酒精摄入，以及监控一种称作巴瑞特氏食道症的潜在食道癌先兆的情况。

　　解密巴瑞特氏食道症

　　巴瑞特氏食道症的病灶位于远端食道，由食道黏膜上皮细胞病变而来，它们会慢慢转变成类似于异常胃细胞或肠道细胞的变异体，有10%的病例最终会演变成食道癌。科学家希望更加了解驱动巴瑞特氏食道症的细胞机制，借此寻找方法治疗该食道症或阻止它演变成癌症。

　　关于引发巴瑞特氏食道症的原因，最常见的解释就是，由诸如胃酸逆流(胃灼热)等情况产生的过多胃酸，流回并停留在食道引起组织损伤，最终导致病变细胞的产生。因此，医生通常会建议巴瑞特氏食道症患者服用降胃酸药物以帮助减缓病变进程。然而，海因里希·贾斯珀巴克研究所的衰老研究实验室一项新发现却对巴瑞特氏食道症的细胞变化有了另一种解释。

　　贾斯珀实验室不断测试压力条件下对成体干细胞功能(可分化成为特定组织或器官的细胞)的影响。在观察某种果蝇的干细胞控制胃肠道细胞再生的实验中，贾斯珀有一个意外收获：一旦指示细胞信号传导的蛋白质Dpp出错，原本负责构建食道内壁(即食道上皮)的干细胞就会在食道内分化成为负责产酸的胃细胞。

　　贾斯珀说：“巴瑞特氏食道症的病征和我们在果蝇食道里发现的情况非常相似，它就像是一个食道上皮转化成胃上皮的过程。”也就是说，食道内的细胞变化更有可能是导致胃酸过多的主因。

　　贾斯珀实验室现正与罗彻斯特大学合作研究在罹患巴瑞特氏食道症的实验鼠体内进一步观察整个转化的过程。如果相似的情况同样发生在人类患者体内，那么弄清楚干细胞信号传导过程中所发生的错误将有助于研发新的治疗巴瑞特氏食道症以及预防食道癌的方法。