癌症干细胞的致命弱点
自从结肠镜检查在德国用于早期癌症检测以来,每年诊断晚期癌症的数量有所减少,因为现在可以在检查中发现癌前病变并立即切除。因此,女性的结肠癌死亡率也下降了26%,男性下降了21%。尽管如此,它仍然是西方世界第四致命的癌症,仅次于肺癌、前列腺癌和乳腺癌。这是因为生长缓慢的肿瘤只有在疾病的晚期才会明显,因此往往诊断得太晚。晚期结直肠癌的存活率只有5%。
“治疗选择非常有限,尤其是因为癌症该研究的主要作者、发展与癌症实验室信号转导的博士生Johanna Grinat解释说。“复发的癌症往往比原来的癌症更具侵袭性肿瘤,这被认为是由癌症干细胞。所以我们仔细观察了这些细胞。”
癌症干细胞中发现的分子开关
由Walter Birchmeier教授领导的研究人员发现了Mll1,一种调节的蛋白质干细胞的基因在老鼠和人类身上结肠癌细胞。在老鼠身上,研究小组能够通过基因触发肠道肿瘤的形成。然而,如果小鼠缺少Mll1基因,就不能诱发肿瘤。这似乎也是人类的情况:当Mll1被阻断时,富含癌症干细胞的人类结肠癌细胞培养物失去了一些干细胞特性,表现得不那么咄咄逼人。MDC小组与巴塞罗那IRB的Eduard Batlle教授和生物信息学家一起使用临床数据表明肿瘤中含有大量Mll1蛋白的结肠癌患者比肿瘤中含有少量Mll1的患者预后更差。
正如研究人员所说,Mll1是一种位于DNA上的酶,通过“表观遗传学”控制某些基因的表达。Grinat解释说:“它主要在癌症干细胞中发挥作用,在那里Wnt信号通路被强烈激活。”“这意味着,通过使其失去活性,我们可以专门治疗癌症干细胞。”
WNT信号传导途径调节干细胞的自我更新和分裂。如果发生突变,则触发更活跃的WNT信号传导级联,则受影响的干细胞变得比健康干细胞更耐受。然后它们繁衍地繁殖并形成肿瘤。虽然化疗减缓了细胞分裂,但它也可以增加癌症干细胞的选择压力:“它们对治疗造成抗性并形成新的肿瘤,由于突变,由于突变而产生更快,更具侵略性,”博士说。Julian Heuberger。他解释说,这就是为什么它对此,了解癌症干细胞的调节机制。博士后研究人员也是研究员和研究部门,现在在Charitémical·Universitätsmedizin柏林医学部门的肝脏病和胃肠学作业。“与Mll1,”他补充说,“我们发现了一个分子开关,主要控制结肠癌中癌症干细胞的自我更新和分裂”
希望和更有效的治疗
从基因上“敲除”一个基因,就像科学家们在老鼠身上做的那样,在人类身上是不可能的。在老鼠身上,癌症干细胞的形成可以随着时间的推移而跟踪,而且总是有足够的干细胞可供实验使用。然而,MII1可以被一种化学药物阻断。在这项研究中,已经开发出了小分子,例如抑制剂MI-2和MM-401,它们与重要的Mll1复合物结合,从而使其功能失活。“了解这些分子的工作方式将使我们能够开发和测试这些甚至更有效的临床Mll1抑制剂,”Birchmeier说,他是这项研究的最后一名作者。
肠道中的健康干细胞显然没有在这一过程中受阻。Birchmeier说:“我们能够在老鼠身上使用另一种系统,即唾液腺癌细胞,来证明Mll1只影响癌细胞而不影响健康的干细胞。”这也为其他类型的癌症的治疗提供了希望,因为动物模型显示头颈部肿瘤也有相同的阿喀琉斯之踵。“基于我们的小鼠研究,临床试验目前正在Düsseldorf大学医院进行,以评估使用Mll1抑制剂治疗头颈部肿瘤。”
如果他们成功了,结肠癌患者在未来可以同时使用化疗和Mll1抑制剂治疗,也就是专门阻碍癌症干细胞的疗法细胞。这增加了成功治疗的机会 - 即使是先进的结肠癌。
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