全球每年大約有超過860萬人死于癌癥。盡管目前科學家們在癌癥療法研究上取得了一定的進展，但晚期癌癥患者的5年生存率依然很低。其中一個原因就是患者機體的癌癥組織中含有癌癥干細胞，其對化療和放療都有一定的耐受性，這些癌癥干細胞能作為“根”存在或在機體中循環(huán)，從而導致癌癥復發(fā)。
近日，來自北海道大學等機構(gòu)的科學家們發(fā)表了一項新的研究，他們通過對6種不同的人類癌細胞類型進行研究，成功在24小時內(nèi)將癌細胞轉(zhuǎn)換回了癌癥干細胞，并利用相應的受體制劑抑制并剔除相應的癌癥干細胞。該研究為開發(fā)靶向作用癌癥干細胞的新型藥物提供了新的思路。相關研究結(jié)果發(fā)表在國際雜志《Nature Biomedical Engineering》上。
在這項研究中，研究人員調(diào)查發(fā)現(xiàn)，癌癥干細胞需要一種非常特殊的微環(huán)境，而DN凝膠（雙網(wǎng)凝膠，double-network hydrogel）能夠重現(xiàn)這種微環(huán)境。DN凝膠是由兩種化學物質(zhì)組成的網(wǎng)絡，其中含有大量的水分，這就賦予了DN凝膠具有類似生物組織的柔軟和濕潤特性。
在實驗中，研究人員分別將腦癌、子宮癌、肺癌、結(jié)腸癌、膀胱癌和肉瘤等6種類型的癌細胞置于DN凝膠上時，這些癌細胞就會開始形成球狀結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生癌癥干細胞的特殊分子標志物，比如SOX2和Oct3/4和Yamanaka因子等，這表明癌細胞發(fā)生了重編程。當將在DN凝膠上培育的腦癌細胞植入到小鼠大腦中后，其就能有效快速形成腫瘤組織，這就揭示了癌細胞的“干性”。
此外，研究人員還揭示了參與癌細胞重編程的部分分子機制。研究發(fā)現(xiàn)，鈣離子通道受體和骨橋蛋白對于調(diào)節(jié)DN凝膠所介導的腦癌細胞干性的誘導非常重要，而且在DN凝膠上培育的腦癌細胞還能產(chǎn)生名為血小板衍生生長因子受體的特殊受體分子。通過添加這些受體的分子抑制劑，研究人員就能靶向作用并剔除癌癥干細胞。這就表明，DN凝膠或能用來幫助篩選治療性藥物。
研究人員表示，理解癌癥干細胞的分子機制對于開發(fā)新型的癌癥療法具有非常重要的意義。未來DN凝膠或能用來幫助進行癌細胞類型的診斷并幫助開發(fā)新型個體化療法來治療并改善多種癌癥患者的預后。
資訊出處：
[1] Jun Suzuka,Masumi Tsuda,et al.Rapid reprogramming of tumour cells into cancer stem cells on double-network hydrogels[J].Nature Biomedical Engineering,2021,(3).
