研究人员发现了一种新的细胞间通信网络,可以帮助肿瘤在治疗后再生
在对抗癌症的战斗中,激活RAS基因家族的突变阻碍了找到可行的治疗方案。现在,密苏里大学和耶鲁大学的科学家们已经发现,其中一个mutations-oncogenic RAS或RASV12-is也负责后肿瘤细胞的再生基因毒性治疗治疗,或药物,破坏癌细胞的DNA从身体为了消除它。
“我们的大部分知识细胞对DNA损伤的反应主要来源于对单细胞水平的研究,”哥伦比亚大学文理学院的助理教授Yves Chabu说。“因此,我们不太知道如何做到这一点肿瘤细胞在组织水平的更广泛的背景下对DNA损伤的反应,以及这些反应可能对基因毒性治疗后的肿瘤复发有什么影响。为了解决这个问题,我们研究了包含带有致癌RAS突变的细胞斑块的组织如何对DNA损伤作出反应。我们将重点放在致癌RAS基因上,因为它与人类的癌症复发和对基因毒性疗法的抵抗有关。这种方法使我们能够识别组织内新的细胞间的通信,从而指导组织内的肿瘤细胞再生。如果我们只观察单个细胞水平,我们是无法识别这种情况的。”
基因毒性疗法消除癌症细胞通过破坏细胞内的DNA。正常情况下,细胞会停止增殖,试图修复这种DNA损伤,以避免被清除,但如果损伤太大,细胞就会放弃修复过程,触发自己的死亡。细胞依靠一种名为“p53”的分子来实现这些结果。
“我们发现,在RAS癌组织中,细胞对DNA损伤的反应是将p53蛋白水平提高到不同程度,”Chabu说,他在生物科学部任职。“进一步的分析显示,具有高p53蛋白水平的细胞,或更广泛的DNA损伤,不会简单地对DNA损伤作出反应而死亡。相反,它们会释放一种叫做白细胞介素-6的生长信号到肿瘤环境中。interlink -6指示p53水平低的细胞或DNA损伤较小的细胞激活JAK/STAT,一种生长放大信号,并在治疗后驱动肿瘤再生。基本上,我们的情况是,容易受到治疗的细胞正在指示更强壮的细胞接管并生长。”
Chabu已经研究RAS基因突变超过10年,他说他们的发现表明,在基因毒性治疗中添加JAK/STAT抑制剂将限制RAS肿瘤的再生能力。他说,他们发现的另一个有趣的方面是,p53传统上被认为是一种肿瘤抑制蛋白。
Chabu说:“由于基因突变导致的p53活性丧失,会导致细胞不受控制地生长,同时积累更多的DNA突变。”“因此,人们自然会认为,有更多的p53活性是一件好事,因为它阻止癌前细胞生长和形成癌症。然而,我们在这里发现,太多的正常的、未突变的p53可以向周围的RAS组织发出信号,让它们过度生长。”
虽然科学家已经研究RAS基因突变超过30年,但今天科学家们对这些突变基因的工作原理有了更好的了解。然而,他们中的许多人仍然在考虑这些突变根据美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)的说法,癌症是“无法用药”或对治疗有抗药性的。
这项研究,“致癌RAS和野生型p53之间的合作刺激STAT非细胞自主促进肿瘤放射耐药,”发表在通信生物学该杂志由《自然研究》(Nature Research)出版。
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