阻止干細胞腫瘤化的分子變化
日期：2015-12-09 08:41:46
最近，美國俄勒岡大學研究果蠅神經干細胞的科學家們發現，隨著干細胞的衰老，它們會經歷一種分子改變。在中樞神經系統的發育過程中，一種被表達的蛋白質可阻斷腫瘤的形成。
相關研究結果發表在最近的《Current Biology》雜志，主要集中在果蠅發育的幼蟲階段。在這個階段，干細胞產生了構成成人大腦的大部分神經元。這些干細胞可快速分裂產生新的細胞，依賴于Notch蛋白的信號途徑。
以前的研究表明，當Notch信號平穩運行時，干細胞會產生居住于成人中樞神經系統的神經元。如果有過多的Notch蛋白，干細胞就會失去控制和過度增殖——從而形成大的腫瘤。在人類中，成人T細胞白血病，與過度活躍的Notch信號有關。
本文共同作者、霍華德休斯醫學研究所研究員的Chris Doe教授指出：“干細胞有一項非常艱苦的工作，因為它們必須進行分裂，以產生我們大腦中數百萬的神經元。如果它們分裂的不充分，會導致小頭畸形或其它小腦疾病，但如果它們分裂的太多，就會形成腫瘤。它們必須保持在正確的分裂邊界上，才能產生神經元，才不會過度分裂形成腫瘤。它真的像是在走鋼絲。”
在這項新的研究中，俄勒岡大學博士生Dylan Farnsworth發現，如果他等待干細胞分裂幾次，并成熟一點，它們就放棄響應Notch。此時，干細胞不能被高劑量的Notch信號推動形成腫瘤。他想知道這是為什么。
進一步的研究發現，與年齡有關的分子發生了變化。在生命中后期，并在它們抵抗腫瘤形成的同一時間，干細胞開始表達一個轉錄因子蛋白質，在果蠅中被稱為Eyeless，在人類中被稱為Pax6。它的存可阻斷Notch信號。
當把這些干細胞中的Eyeless敲除之后，研究人員發現，Notch信號再次壓倒平衡，并形成了腦腫瘤。
Farnsworth說：“如果我們能夠發現發育過程中依賴的干細胞，也許我們可以找到一種方法，在后期使用它們再創造可能是治療性的條件。如果你做的不正確的話，你就有過度增生并發展出癌癥的風險。”
發現Eyeless的這個作用，是朝這個方向邁出的一步，但有可能也存在其他分子，抑制腫瘤的生長，Doe說：“本研究表明，Eyeless對于減緩產生成人大腦的干細胞的壽命，是很重要的。這是一個停止信號，表明是時候停止響應Notch信號了。”
用來探測這些細胞的系統，是由Doe實驗室的基礎科學研究創建的，它我識別癌癥起源的細胞，打開了一條新的途徑。在這種情況下，由更老干細胞中的Notch信號所誘導的腫瘤，不同于較年輕的干細胞。最終，隨著更廣泛的研究，該系統可以提供一個路線圖，微調干細胞療法的時序，重啟成人干細胞中的健康活動。
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