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癌症干细胞的靶点MicroRNA分子——let-7

过去的几年间,干细胞研究已成为了癌症研究中最热门的研究领域之一。然而,在干细胞中,研究较多的并非胚胎干细胞,而是癌症干细胞(cancer stem celltumor stem cell也有译作肿瘤干细胞)。这些突变的细胞,可以无限期地生长,同时还可引发新的肿瘤。癌症干细胞被认为是导致许多(如果不是全部的话)癌症发生的真正诱因。更为可怕的是,化疗或者其他现有的治疗手段在这些持续生长的细胞身上几乎毫无功效。它们的存在也解释了为何肿瘤在治疗后会复发或是转移。因此,越来越多的研究者将快速有效治疗癌症的希望寄托在如何彻底消灭这些干细胞上。然而,事情远远没有想象中的那么简单,因为这些癌症干细胞在肿瘤,即便是大肿瘤中,也是微乎其微,对于它们的研究也因此遇到了巨大障碍。

 

图:Breast Cancer Cells under Pressure of Chemotherapy Are Enriched for BT-IC

现在,研究者们开发出了一种在小鼠身上大量增殖人类乳腺癌干细胞的方法,并且还发现了一个调控癌症干细胞的遗传开关(genetic switch)。这个调控因子属于一个称作微小RNAsmicroRNAs)的分子家族,它可以通过关闭一些特异性的基因,促使干细胞朝分化的方向发育。

人们知道微小RNAs是细胞分化的重要调控因子,但还没有研究者指出它们调控着癌症干细胞的关键特性,甚至可以说是调控着所有干细胞的关键特性。” Judy Lieberman介绍说,她是哈佛大学医学院儿童医院的一名儿科学教授。Lieberman Erwei Song(曾经是Lieberman实验室的博士后,现在是中国广州中山大学的乳腺癌外科医生),是此项研究成果的通讯作者,将研究成果刊登在了1214的《Cell》杂志上。

研究表明微小RNAs可以控制癌症干细胞,从而暗示着可以通过一些治疗性的RNAs来有目标性地处理这些引发肿瘤的干细胞。

在此项研究中,Song和第一作者Fengyan Yu从刚刚移除的肿瘤中分离得到了乳腺癌干细胞。因为癌症干细胞可以经受住化疗,研究者预测:接受化疗并在外科手术前的妇女的乳腺肿瘤中,干细胞样的细胞(stem-like cell)会非常丰富。实验证实了她们的猜想。在未接受化疗的妇女身上,肿瘤中只有不到1/250的细胞具有干细胞的表面标志和生长特征,经过治疗后,这个比例增加到了1/17

此项发现也给了研究者更多的研究灵感,她们希望将人类的乳腺癌细胞移植到免疫抑制的小鼠体内,并给这些小鼠进行化疗,以此来培育大量的癌症干细胞。3月后,移植的肿瘤中有75%左右的细胞表现出了干细胞的特性:具有特定的细胞表面标记;在小鼠体内具有很强的肿瘤诱发和转移特性;具有药物抵抗性;可以被诱导成多种类型的乳腺组织细胞。

有了实验材料之后,研究者就可以测量微小RNAs的含量了。她们发现,与更为成熟的肿瘤细胞或正常的干细胞相比,这些癌症干细胞中一些微小RNAs的表达量明显降低。

随后,她们将目标锁定在一个名为let-7的微小RNAs。当研究小组激活干细胞的let-7后,干细胞就失去了自我更新的本领,开始分化。这些细胞在小鼠体内也缺乏形成肿瘤或转移的本领。深入的研究发现,let-7是通过关闭另外两个癌症相关基因——致癌基因RasHMG2A——来促使细胞分化的。

如果此项研究可以应用到其他的肿瘤类型,那么let-7将为消灭癌症干细胞提供了一个绝佳的机会:将let-7 RNA分子运送到肿瘤,从而促使癌症干细胞分化。在Lieberman实验室中,Yu已经在尝试着将let-7 RNA输入干细胞。

感兴趣的读者可以参看英文原文。

资料来源:Harvard Medical School

参考文献:let-7 Regulates Self Renewal and Tumorigenicity of Breast Cancer Cells

Volume 131, Issue 6, 14 December 2007, Pages 1109-1123

Fengyan Yu, Herui Yao, Pengcheng Zhu, Xiaoqin Zhang, Qiuhui Pan, Chang Gong, Yijun Huang, Xiaoqu Hu, Fengxi Su, Judy Lieberman and Erwei Song

责任编辑:Mark
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    摘要
    过去的几年间,干细胞研究已成为了癌症研究中最热门的研究领域之一。然而,在干细胞中,研究较多的并非胚胎干细胞,而是癌症干细胞。这些突变的细胞,可以无限期地生长,同时还可引发新的肿瘤。癌症干细胞被认为是导致许多(如果不是全部的话)癌症发生的真正诱因。
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