所有的癌癥都是細(xì)胞失控繁殖的結(jié)果，細(xì)胞失控繁殖并超出正常范圍。但是，并非所有的腫瘤都是相同的：由于人們?nèi)圆惶私獾脑颍承┠[瘤更有可能變得侵襲性并轉(zhuǎn)移到身體的其他部位。

新研究突出了一個(gè)長(zhǎng)期被忽視的方面，即某些腫瘤如何以及為什么變得比其他腫瘤更危險(xiǎn)。洛克菲勒公司的伊萊恩·福克斯(Elaine Fuchs)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，圍繞惡變前腫瘤細(xì)胞的組織元件的機(jī)械特性有力地影響著兩種最常見(jiàn)形式的皮膚癌的發(fā)展，從而使一種變得更具侵略性和侵襲性。

最近發(fā)表在《自然》雜志上的這項(xiàng)研究最終可能會(huì)幫助臨床醫(yī)生預(yù)測(cè)特定腫瘤的發(fā)展過(guò)程，并可能導(dǎo)致新的抗癌治療。

沒(méi)那么簡(jiǎn)單

研究人員專注于兩種類型的腫瘤，它們起源于皮膚的干細(xì)胞，稱為表皮干細(xì)胞：基底細(xì)胞癌和鱗狀細(xì)胞癌，后者比其他癌更具侵略性和危險(xiǎn)性。兩種類型的腫瘤也具有高度獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和外觀：基底細(xì)胞癌起源于芽狀細(xì)胞簇，而鱗狀細(xì)胞癌則始于皮膚組織的微小褶皺。

在Elaine Fuchs實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Vince Fiore的帶領(lǐng)下，研究小組在兩組不同的基因工程小鼠中誘發(fā)了每種類型的腫瘤，然后測(cè)量了它們的物理特性以及周圍組織的物理特性。他們與普林斯頓大學(xué)的研究人員合作，還建立了表皮的計(jì)算機(jī)模型，可以精確地模擬腫瘤的產(chǎn)生方式并獲得其特征形狀。

先前的研究表明，在簡(jiǎn)單的單層組織(如在腸道中發(fā)現(xiàn)的組織)中，腫瘤的發(fā)展和形狀變化主要是由于癌細(xì)胞的快速增殖及其隨著細(xì)胞相互推拉而產(chǎn)生的作用。但是研究小組的計(jì)算機(jī)模擬表明，這些因素?zé)o法產(chǎn)生在表皮等更復(fù)雜的多層組織中形成的基底和鱗狀細(xì)胞癌的獨(dú)特形狀和結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)已通過(guò)對(duì)小鼠的實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)。

因此，研究小組著手尋找實(shí)際上可能產(chǎn)生兩種不同腫瘤類型的其他罪魁禍?zhǔn)住?/p>

一塊巖石和一個(gè)困難的地方

通過(guò)分析兩種類型腫瘤之間基因表達(dá)的差異，F(xiàn)iore和他的同事們發(fā)現(xiàn)了一組在設(shè)定基底膜的物理特性中起關(guān)鍵作用的基因，基底膜是由干細(xì)胞分泌的一層薄而緊密的相互纏繞的蛋白質(zhì)表皮及其發(fā)展中的腫瘤。Fiore解釋說(shuō)：“基底膜是一種將腫瘤與周圍組織分開(kāi)的地板。”

計(jì)算機(jī)建模預(yù)測(cè)，軟化基底膜或增加基底膜的組裝速率將產(chǎn)生基底細(xì)胞癌的特征。另一方面，使膜變硬或減慢其組裝速度將導(dǎo)致與鱗狀細(xì)胞癌相關(guān)的折疊。

為了檢驗(yàn)這些預(yù)測(cè)，研究人員操縱了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中基因的表達(dá)，以各種方式改變了基膜的硬度和組裝速率。該模擬證明是正確的：改變基膜的機(jī)械性能實(shí)際上確實(shí)會(huì)影響基底和鱗狀細(xì)胞癌的形狀和行為。

菲奧雷說(shuō)：“在每種情況下，我們所預(yù)期的都會(huì)發(fā)生。”

進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，基底細(xì)胞癌和鱗狀細(xì)胞癌不僅僅由它們腳下地板的物理特性決定。它們的結(jié)構(gòu)和行為還受到其頭頂屋頂?shù)膭偠鹊挠绊懀何挥谒鼈兩戏降乃^的上基底細(xì)胞層。

鱗狀細(xì)胞癌的特點(diǎn)是相對(duì)剛性的基底層的屋頂，使其更有可能的是，腫瘤最終會(huì)通過(guò)地下室突破膜地板，逃進(jìn)皮膚深層，以及整個(gè)身體最終蔓延。基底細(xì)胞上層的剛性較弱的基底細(xì)胞癌更有可能保留下來(lái)，使其更加良性。

洛克菲勒(Reefcca C. Lancefield)教授福克斯(Fuchs)說(shuō)：“由于表皮干細(xì)胞既能形成基底膜又能覆蓋上層上皮細(xì)胞，所以它們能控制組織的結(jié)構(gòu)。” “但是，由于干細(xì)胞獲得了誘導(dǎo)癌癥的突變，改變了它們的基因表達(dá)程序，它們開(kāi)始失去對(duì)保持組織健康所需的機(jī)械性能的控制。”

通過(guò)鑒定一些影響腫瘤發(fā)展的基因，該研究有一天可以幫助臨床醫(yī)生預(yù)測(cè)特定腫瘤是否可能變得危險(xiǎn)地具有侵略性，并為可能阻止該疾病發(fā)生的藥物提供靶標(biāo)。

Fiore說(shuō)：“牢記這些原則，您可以開(kāi)始了解腫瘤是如何變成惡性的，然后使用這些知識(shí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或開(kāi)發(fā)新療法。”