來自Dana-Farber癌癥研究所的研究人員在《自然》（Nature）雜志上發(fā)表論文稱，發(fā)現(xiàn)在癌變腫瘤中許多的細(xì)胞亞群之間為奪得優(yōu)勢(shì)而相互爭(zhēng)斗，最危險(xiǎn)的并非那些以最快速度增殖的細(xì)胞亞群。他們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)細(xì)胞亞群：一個(gè)過度生成CCL5蛋白，另一個(gè)過度生成IL11蛋白，能夠突破限制驅(qū)動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)。
長(zhǎng)期以來人們都認(rèn)為，加速癌細(xì)胞增殖的突變也是導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)的原因。的確，當(dāng)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)不受抑制時(shí)（這發(fā)生于實(shí)驗(yàn)室培育的腫瘤細(xì)胞中），最快速增殖的細(xì)胞亞群生長(zhǎng)速度會(huì)超過其他的細(xì)胞亞群。然而在真實(shí)的腫瘤中，由于諸如空間、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣等環(huán)境因素的限制，細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制。因此，相比實(shí)驗(yàn)室條件下腫瘤的生長(zhǎng)速度往往要慢得多?？焖偕L(zhǎng)細(xì)胞的存在并不一定導(dǎo)致了腫瘤擴(kuò)大，因?yàn)檩^高的細(xì)胞死亡率抵消了它們的快速生長(zhǎng)率。如果一個(gè)癌細(xì)胞亞群“弄清楚”了如何改變腫瘤環(huán)境，那么就可以除去對(duì)于腫瘤生長(zhǎng)的某些限制，相比于腫瘤內(nèi)的其他細(xì)胞亞群這些細(xì)胞亞群具有一種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
論文資深作者、Dana-Farber癌癥研究所的Kornelia Polyak博士說：“腫瘤具有遺傳異質(zhì)性——它們都是由多個(gè)癌細(xì)胞亞群所構(gòu)成，每個(gè)腫瘤都具有自身的基因組標(biāo)記或基因突變模式，這一點(diǎn)已得到充分確證。我們想要探究使得這些亞群能夠共存的因子，理解具有最大增殖能力的細(xì)胞亞群并不總是接管腫瘤的原因。”“令人驚訝的是，細(xì)胞亞群驅(qū)動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)的能力與它們?cè)谀[瘤中的競(jìng)爭(zhēng)性擴(kuò)張無關(guān)?！边^度生成IL11的細(xì)胞亞群能夠解除環(huán)境限制促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。由于其他的細(xì)胞亞群也從中得到了益處，其沒有因這種能力獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另一方面，過度生成LOXL3的細(xì)胞亞群接管了大部分的腫瘤，但卻不能提高整體的腫瘤生長(zhǎng)。
為了模擬癌癥患者體內(nèi)發(fā)生的事件，研究人員將乳腺癌樣本植入到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)。一組樣本生成的腫瘤生長(zhǎng)速度極慢，盡管這些腫瘤內(nèi)的細(xì)胞增殖迅速，表明腫瘤受到了一些環(huán)境因素的限制。研究人員利用這些生長(zhǎng)不良的腫瘤生成了幾種癌細(xì)胞亞群，每個(gè)細(xì)胞亞群均過度生成與腫瘤生長(zhǎng)相關(guān)的一種不同的蛋白質(zhì)。
研究人員隨后完成了一系列的測(cè)試，他們將單一的細(xì)胞亞群和原始的細(xì)胞樣本或是幾種細(xì)胞亞群的混合物植入到小鼠體內(nèi)，觀察了生成腫瘤的生長(zhǎng)情況。他們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)細(xì)胞亞群：一個(gè)過度生成CCL5蛋白，另一個(gè)過度生成IL11蛋白，能夠突破限制驅(qū)動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)。
有趣的是，當(dāng)研究人員將由IL11亞群和LOXL3亞群構(gòu)成的腫瘤植入小鼠體內(nèi)時(shí)，腫瘤生長(zhǎng)非常快速，但LOXL3細(xì)胞亞群最終在同IL11細(xì)胞亞群的競(jìng)爭(zhēng)中勝出，當(dāng)恢復(fù)環(huán)境限制時(shí)導(dǎo)致了腫瘤崩塌。
研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)有多個(gè)細(xì)胞亞群存在于同一腫瘤中時(shí)，它們互相干擾彼此擴(kuò)張。這表明一旦腫瘤內(nèi)出現(xiàn)異質(zhì)性，它往往會(huì)持續(xù)存在，因?yàn)閱我坏募?xì)胞亞群很難接管整個(gè)腫瘤。這樣的共存使得各種細(xì)胞亞群之間發(fā)生互作。事實(shí)上，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)多個(gè)細(xì)胞亞群存在于同一腫瘤中時(shí)，腫瘤生長(zhǎng)更快，也具有轉(zhuǎn)移性，而在由任一細(xì)胞亞群構(gòu)成的腫瘤中則沒有觀察到這些現(xiàn)象。
Polyak說：“癌癥精確治療的目的是殺死驅(qū)動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)的細(xì)胞亞群，即便其他的細(xì)胞亞群更加強(qiáng)勁地增殖。靶向快速增殖的細(xì)胞亞群實(shí)際上是有害的，通過除去競(jìng)爭(zhēng)者，那樣的藥物可以幫助驅(qū)動(dòng)生長(zhǎng)的細(xì)胞亞群，由此促進(jìn)整個(gè)腫瘤的生長(zhǎng)。我們需要確定我們靶向的是真正的驅(qū)動(dòng)細(xì)胞”。
原文檢索：
Andriy Marusyk, Doris P. Tabassum, Philipp M. Altrock, Vanessa Almendro, Franziska Michor & Kornelia Polyak. Non-cell-autonomous driving of tumour growth supports sub-clonalheterogeneity. Nature, 30 July 2014; doi:10.1038/nature13556
