研究提出筛查肿瘤再生细胞新方法

为什么现代治疗手段，如放（射治）疗，化（学治）疗等，通常无法杀死全部的癌细胞？为什么化疗后仍有相当一部分病人的癌症会复发？这些问题一直困扰着医学界。近日，华中科技大学教授汪宁、黄波的最新研究成果揭示了部分答案。美国东部时间7月1日，《自然—材料》（Nature Materials）发表了国家“千人计划”入选者、华中科技大学生命学院汪宁教授与同济医学院黄波教授领衔的研究成果。在这篇题为《软三维纤维蛋白可促进肿瘤再生细胞筛查与生长》（Soft fibrin gels promote selection and growth of tumorigenic cells）的论文中，研究人员通过细胞生物力学，生物材料学，干细胞生物学，肿瘤免疫学等多学科交叉研究，提出了一种分离和培养肿瘤再生细胞(tumor-repopulating cell)的新方法。这项研究是汪宁教授带领他在华中科技大学生命学院生物医学工程系的细胞生物力学与再生医学实验室和在美国伊利诺依大学的细胞分子力学实验室，以及黄波教授带领的同济医学院的肿瘤免疫实验室合作开展的。论文资深通讯作者之一汪宁介绍说，大部分癌细胞并不致命，癌症的致命元凶是肿瘤再生细胞。它们生命力顽强，一旦在人体潜伏下来，就会增生形成恶性肿瘤，导致死亡。汪宁形象地比喻说，如果将普通癌细胞比喻为工蚁，肿瘤再生细胞就是好像是蚁后。工蚁的寿命不长，也不会繁殖，这就等于不会增生形成恶性肿瘤。而蚁后寿命长，还会不断地繁殖，这意味着肿瘤再生细胞的潜伏期和生长周期都长，并不断增生，最终形成恶性肿瘤。所以，光消灭“工蚁”是不够的，关键是要找到并杀死“蚁后”，这样才有可能治愈癌症。多年来，各国科学家不断利用各种办法来筛查“蚁后”。“曾经有科学家用筛选干细胞膜蛋白表达的方法找到了血癌（白血病）的肿瘤再生细胞，可是运用同样的方法筛查恶性固体肿瘤，比如黑素瘤（一种恶性程度相当高的肿瘤），結肠癌的肿瘤再生细胞就不太成功。”汪宁介绍说，以前筛查肿瘤再生细胞的方法都存在一定不足，而他们的新方法则有望解决这些问题。目前，他们已成功进行了8种不同癌细胞的实验。实验中，汪宁及团队成员选用了软三维纤维蛋白胶来培养癌细胞。这种特殊的蛋白胶来自深海大马哈鱼，可以为癌细胞提供无干扰的生长环境。研究人员把一些黑素瘤细胞放入其中，发现有一小部分细胞依然可以存活。他们还注意到，存活的这部分黑素瘤细胞有点与众不同，不但生命力顽强，而且生长速度比较快。研究人员将这些黑色素瘤细胞注入正常老鼠体内后发现，只需要注射10个就可以让老鼠长出肿瘤，而普通的黑素瘤细胞则需要注入一万个左右才能使老鼠长出肿瘤。研究人员又分别将肝癌、卵巢癌的癌细胞放入蛋白胶中。实验中存活的癌细胞与之前存活的黑素瘤细胞都显示出同样的特点——生长速度快，导致肿瘤的可能性远远高于普通癌细胞。“这意味着它们可能就是我们要找的肿瘤再生细胞，这法子管用！”汪宁和团队成员非常兴奋。在进一步对黑素瘤肿瘤再生细胞的机理研究中，他们发现这些细胞表达一种自我更新的基因，它们具有和胚胎干细胞相似的独特的生物力学性能，和很强的抗（化学药物诱导）凋亡的能力。这些研究结果可以初步解释为什么有些癌症会复发。有望揪出深藏不露的“蚁后”，找到癌症致命的元凶，让汪宁和团队成员为之一振。“将肿瘤再生细胞筛查出来，就可以深入研究它们，这对癌症诊治和研发抗癌药物很有帮助。”汪宁说：“目前已知的癌症共有200多种，我们现在只是往前走了一步，还有许多关于肿瘤再生细胞的秘密需要探索。”（来源：华中科技大学张雯怡万霞陈军）