到目前为止,研究人员一直认为实体肿瘤的生长来自于以特定表面标记物为特征的肿瘤干细胞,这些肿瘤干细胞按照固定的等级顺序发育。
因此,这种癌症干细胞负责肿瘤的发展,并产生特定类型的更分化的癌细胞,其命运是预先确定的。在由卢森堡卫生研究所(LIH)领导的跨学科联合项目中,研究人员现在表明,胶质母细胞瘤(显着阳性的实体脑肿瘤)的癌细胞具有明显的发育可塑性,比想象中的限制更少。癌症干细胞,包括它们的后代,可以适应环境条件,并可逆地转化为各种细胞类型,从而改变其表面结构。结果针对肿瘤干细胞特定表面结构的新治疗方法的实用性有限。该研究团队已于2019年4月在《自然新闻》上发表了研究成果。
胶质母细胞瘤是最常见的恶性脑肿瘤。由于其快速增长,受影响者的预后通常是暗淡的。许多患者对一种新的治疗方法抱有希望,这种方法使用针对未成熟胶质母细胞瘤细胞亚群表面存在的特定标记物的药物结合抗体。这些抗体-药物缀合物结合到表面,然后内在化并杀死癌症干细胞。
显著的细胞状态转变
然而,现在发表在《自然通讯》杂志上的结果表明,这种方法可能会被误导:“我们在实验室中将癌细胞暴露于某些应激因素,如药物治疗或缺氧”,初级首席研究员安娜戈勒比夫斯卡博士解释道。LIH肿瘤科NORLUX神经肿瘤实验室,该研究的第一作者之一。“我们可以证明胶质母细胞瘤细胞可以灵活地应对这些应激因素,并可以随时将自己转化为具有不同表面标记的细胞类型。”这种可塑性允许细胞适应它们的微环境,并实现有利的环境特异性异质性,使它们能够维持和生长,并且最有可能逃脱治疗性攻击。
来自卢森堡、挪威和德国的科学家团队由LIH的Simone P. Niclou教授领导,他提出其他肿瘤类型的肿瘤细胞可能不会受到有限等级原则的限制,但可以使其特征适应当前的环境条件。Golebiewska博士说,乳腺癌和皮肤癌也出现了同样的现象。“这一观察表明,专门针对癌症干细胞标记物的癌症疗法在患者中可能不成功。”
这一新发现有助于优化未来的标准治疗计划。在实验室实验中,研究人员可以证明环境因素,如缺氧和肿瘤微环境的信号,可以诱导癌细胞改变其特性。这个微环境,也就是癌症的直接环境,包括影响肿瘤生长的细胞和分子。Golebiewska博士强调,一旦我们确切地知道是什么导致了肿瘤细胞的可塑性,我们就可以设计一种针对可塑性信号的联合治疗,从而提高治疗效果。
合作和资金
这项研究是NORLUX神经肿瘤学实验室和LIH的其他研究单位和平台之间的合作。来自LIH的研究人员也与他们的长期国家伙伴密切合作。他们通过横断面研究项目与卢森堡大学系统生物医学中心和卢森堡医院中心的神经外科紧密联系。此外,该项目是与德累斯顿工业大学、海德堡大学和挪威卑尔根大学的国际合作伙伴联合开展的。这项研究由不同的研究和临床参与者完成,为这项研究提供了一个真正的跨学科维度。