威尔康奈尔医学院研究人员领导的一项研究发现，脊柱椎骨来源于一种独特的干细胞类型，这种干细胞分泌一种促进肿瘤转移的蛋白质。这一突破为脊柱疾病的新研究方向铺平了道路，为理解实体瘤经常转移至脊柱的原因提供了见解，并可能催生新的骨科和癌症治疗方法。该研究发表在《自然》杂志上。

脊柱干细胞的独特特性

研究人员发现，椎骨来源于一种不同于其他成骨干细胞的干细胞。使用由椎骨干细胞制成的骨样“类器官”，他们证明肿瘤向脊柱（而非腿骨等长骨）扩散的已知趋势，很大程度上是由于这些干细胞分泌的一种名为MFGE8的蛋白质。

研究人员认为，许多偏好累及脊柱的骨病可归因于椎骨干细胞的独特特性。近年来，科学家已发现不同类型的骨来源于不同类型的成骨干细胞。由于椎骨在生命早期与其他骨骼（如臂骨和腿骨）相比，沿着不同的路径发育，并且似乎也具有独特的进化轨迹，因此研究团队假设可能存在一种独特的椎骨干细胞。

脊柱转移的关键驱动因素

研究人员开始从小鼠不同骨骼中分离出广泛已知的骨骼干细胞（它们能产生所有骨骼和软骨），然后分析这些细胞中的基因活性，以寻找与椎骨相关的独特模式。这一努力产生了两个关键发现：一是对骨骼干细胞整体更精确的表面标志物定义；二是证实不同骨骼的骨骼干细胞确实在基因活性上存在系统性差异。

研究团队随后研究了脊柱相对于其他骨骼对肿瘤转移（包括乳腺癌、前列腺癌和肺癌转移）的吸引力现象。传统理论将其归因于血流模式，但当他们在动物模型中重现脊柱趋性现象时，发现血流并非解释因素，而是椎骨干细胞可能是罪魁祸首。

最终，他们确定椎骨干细胞比长骨干细胞分泌更高量的MFGE8蛋白是脊柱趋性的主要促成因素。为了确认这些发现在人类中的相关性，研究团队与特殊外科医院的研究人员合作，鉴定了小鼠椎骨干细胞的人类对应物并表征了它们的特性。

未来研究方向

研究人员正在探索阻断MFGE8以降低癌症患者脊柱转移风险的方法。更广泛地说，他们正在研究椎骨干细胞的独特特性如何导致脊柱疾病。他们认为，脊柱骨科这个亚专业中的大多数病症都与他们刚刚发现的这种干细胞有关。

参考信息
“A vertebral skeletal stem cell lineage driving metastasis” by Jun Sun et al., 13 September 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-06519-1