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-干细胞是机体中能够分化帮助修复并且产生新生组织的特殊细胞,其或许也是癌症风险的主要决定因素,而这一言论在科学家引发了一项大的讨论,有些研究者认为,环境致癌物在决定癌症风险上更为重要,而如今刊登在Cell杂志上的一项研究报告中,圣犹大儿童研究医院和剑桥大学的研究者就通过进行一项大型系统性的有机体研究证实了干细胞在小鼠不同器官癌症起源中的“重要贡献”。
Richard Gilbertson博士指出,细胞DNA的随机错误或许在癌症产生过程中扮演着重要作用,但这是否是因为干细胞所致,以及诸如环境致癌物等其它因子在致癌过程中扮演着什么样的角色,我们并不清楚;的确这也是科学界多年以来争论的问题焦点所在,如今有人认为患癌可能是运气不佳所致,因为干细胞机会性突变的增加会引发癌症,而有些人则认为环境致癌物也非常重要,这种观点上的不一致大部分源于研究者利用不同数学模型观察当前人类癌症和干细胞的相关数据,目前研究者很难对单个因素所带来的影响进行分析,因此本文中研究者在现实的实验模型中检测了不同的理论来观察到底是哪一种单独组分会驱动癌症的发生。
研究者利用了一种名为Prom1的特殊标志分子对小鼠一生中不同器官中的细胞活性进行了图谱的绘制,在某些器官中,Prom1+的细胞是一种成熟未分裂的细胞,这些细胞并不会修复或者再生器官,但在一部分器官中这些细胞却是具有高度活性的干细胞,通过在小鼠机体所有主要器官中追踪Prom1+细胞,研究者就能够鉴别出在哪些器官中Prom1+细胞可以主动分裂为干细胞。
一旦获得关于Prom1+细胞功能的广泛图谱,研究者将DNA突变引入到这些细胞中,这就类似于人类癌症细胞中发生的改变一样;研究者Zhu说道,这种方法并不需要致癌物的存在,并且可以将其从癌症等式中移除,同时也可以帮助我们检测是否干细胞的再生能力能够影响癌症的风险,在进行了长达7年多的研究以及复杂的统计学模型分析后,研究者终于得出了清晰的答案,即仅仅有干细胞活性的细胞才能够致癌。
研究者Gilbertson说道,但故事到此还没有结束,我们还发现,干细胞的功能对于癌症产生非常必要,诸如机体肝脏等组织的损伤或许也会激活睡眠中的干细胞,使其不断分裂并且增加癌症风险,因此癌症的起源或许就是一场完美的风暴,而这其中就包括DNA突变、干细胞功能以及组织损伤等过程。
科学家们还发现,相比成体干细胞而言新生动物机体的干细胞或许并不太可能经历恶性转化,这就说明新生儿机体的干细胞或许在本质上就能够抵御肿瘤的形成,而这在人类生物学中同样适用,同时也可以帮助解释为何相比成年人而言儿童的癌症发病率会降低很多倍,尽管有时候儿童癌症的发病风险也很高。 本文中描述的许多新型癌症模型都和人类疾病有着惊人的相似之处,同时也可以为后期进行更加深入的生物学和新型疗法的研究提供一定资源。
相关参考资料:
【1】Multi-organ Mapping of Cancer Risk
Cell doi:10.1016/j.cell.2016.07.045
【2】Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell divisions
Science DOI: 10.1126/science.1260825
【3】Substantial contribution of extrinsic risk factors to cancer development.
Nature doi: 10.1038/nature16166