殺傷性T細(xì)胞圍繞癌細(xì)胞。圖片來自：NIH

《自然》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究揭示了緊接腫瘤的健康細(xì)胞變得更像干細(xì)胞，并支持癌癥的生長。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是由克里克(Crick)實(shí)驗(yàn)室的伊拉里亞·馬蘭奇(IlariaMalanchi)教授的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種最新技術(shù)，用于研究腫瘤周圍的組織(稱為腫瘤微環(huán)境)，該組織會(huì)影響癌癥的生長和擴(kuò)散，以及治療反應(yīng)。

“我們的新技術(shù)使我們能夠以前所未有的精度研究腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞的變化，”共同負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的Ilaria說。“這有助于我們了解這些變化與腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的關(guān)系，從而使我們能夠制定出更好的策略來治療該疾病。

“我們發(fā)現(xiàn)，腫瘤微環(huán)境中的非癌細(xì)胞會(huì)退回到類似干細(xì)胞的狀態(tài)，實(shí)際上是在支持癌癥的生長。通過破壞其鄰居，癌癥改變了其局部環(huán)境以支持自身生存。”

這項(xiàng)新技術(shù)依賴于釋放一種可穿透細(xì)胞的熒光蛋白的，該蛋白被周圍的細(xì)胞吸收。通過識(shí)別這些帶有顏色標(biāo)記的細(xì)胞，并將其與尚未與腫瘤接觸的其他(未標(biāo)記)細(xì)胞進(jìn)行比較。Ilaria實(shí)驗(yàn)室的研究人員在小鼠中使用了這種方法來研究已經(jīng)擴(kuò)散到肺部的乳腺癌周圍的細(xì)胞。來自德國弗里茨·利普曼研究所(Fritz Lipmann Institute)的亞歷山德羅·奧里(Alessandro Ori)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)證實(shí)，標(biāo)記細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)與未標(biāo)記細(xì)胞不同。

研究人員發(fā)現(xiàn)來自肺部的標(biāo)記細(xì)胞具有干細(xì)胞樣特征，這與在腫瘤微環(huán)境之外發(fā)現(xiàn)的肺細(xì)胞不同。研究小組表明，在實(shí)驗(yàn)室的3D培養(yǎng)中，來自小鼠肺部的那些細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞混合后可支持腫瘤的生長，這表明它們有助于癌癥存活和生長。

為了進(jìn)一步測試干細(xì)胞樣細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的潛力，Ilaria與MRC干細(xì)胞研究所的Joo-Hyeon Lee合作，他們使用它們來培養(yǎng)肺類器官或“微型肺”。

未標(biāo)記的健康肺細(xì)胞形成了微肺，主要由肺泡上皮細(xì)胞(肺部發(fā)生氣體交換的微小囊)排列而成，由肺泡上皮細(xì)胞組成。相比之下，取自腫瘤微環(huán)境的標(biāo)記細(xì)胞出乎意料地形成了具有廣泛細(xì)胞類型的小肺。

該論文的資深聯(lián)合作者Joo-Hyeon Lee解釋說：“令我們驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)從相鄰癌細(xì)胞中接受蛋白質(zhì)的細(xì)胞獲得了類似干細(xì)胞的特征。” “他們可以改變命運(yùn)，使其成為不同的細(xì)胞類型。這證明了癌癥對(duì)其周圍細(xì)胞產(chǎn)生的強(qiáng)大影響，使其易于改變。”

研究人員希望他們的方法將被其他尋求對(duì)癌癥引發(fā)的局部變化有更深入了解的科學(xué)家使用，這些變化有助于癌癥生存，傳播和發(fā)展對(duì)治療的抵抗力。

潛在的應(yīng)用不僅限于癌癥，這種類似的方法可以使科學(xué)家研究體內(nèi)不同細(xì)胞類型之間的相互作用。