癌症研究领域的权威专家Robert A. Weinberg是美国科学院院士、世界著名Whitehead研究所创始人之一。他曾发现第一个人类癌基因Ras和第一个抑癌基因Rb,其一系列杰出工作已成为肿瘤研究领域乃至整个医学生物学的重要里程碑。他在Cell杂志上发表的两篇癌症综述《Hallmarks of Cancer: The Next Generation》是迄今为止引用最多的癌症综述之一,因此近年来他获得诺贝尔奖的呼声逐年增高。
2012年9月,其研究组在《Cancer Research》上发表了题为“Cancer-stimulated mesenchymal stem cells create a carcinoma stem-cell niche via Prostaglandin E2 signaling”的研究论文。该研究指出,间充质干细胞(MSCs)及其衍生的细胞类型能构建一个癌症干细胞微环境,通过释放前列腺素E2(PGE2)和细胞因子,促进肿瘤的发生发展。
肿瘤相关基质中的间充质细胞对癌细胞行为具有关键决定作用。MSCs是一类贴壁生长、形态类似成纤维细胞的干细胞,在癌症发生过程中会被招募到肿瘤间质区域,一旦出现就能影响癌细胞的表型。深入了解癌细胞与MSCs之间的相互作用,有助于进一步探索癌症的发生发展机制。
在这篇文章中,研究人员发现,癌细胞来源的白细胞介素-1(IL-1)能诱导MSCs介导的PGE2分泌。产生的PGE2以自分泌方式与旁分泌的IL-1信号合作,诱导MSCs表达一组细胞因子。随后,PGE2和这些细胞因子通过旁分泌方式激活β-catenin信号通路活性,促进癌症干细胞的形成。
这些研究表明,MSCs及其衍生的细胞类型能构建一个癌症干细胞微环境,帮助肿瘤通过释放PGE2和细胞因子促进发生发展。
此前,Weinberg教授发表的癌症综述长达29页,简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展,包括细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等,并将原有的肿瘤细胞六大特征扩增到十个:自给自足生长信号(Self-Sufficiency in Growth Signals);抗生长信号的不敏感(Insensitivity to Antigrowth Signals);抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death);潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential);持续的血管生成(Sustained Angiogenesis);组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis);避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction);促进肿瘤的炎症(Tumor Promotion Inflammation);细胞能量异常(Deregulating Cellular Energetics);基因组不稳定和突变(Genome Instability and Mutation)。
(生物通:张迪)