Cell:揭开白血病细胞生存的秘密
日前,纽约大学医学院等研究机构开展的一项最新研究发现了白血病细胞生存的秘密:一个遗传突变推动了白血病细胞。这项研究不仅解答了一个进化谜题,并为开发出高度靶向的白血病治疗铺平了道路。
在这项刊登在《细胞》(Cell)杂志上的研究中,纽约大学Langone医学中心的研究人员描述了,突变蛋白 Fbxw7 在癌细胞和健康细胞中表达时的行为差异。
研究人员表示,Fbxw7 是血细胞生成的必要条件。而为何一个对于生存如此重要的基因上会持续存在一种突变?这是一个大的谜题。这项研究发现,这一突变会影响癌细胞,但却对健康细胞没有影响。
Fbxw7 蛋白调控了造血干细胞的生成,后者是可以分化为所有类型血细胞的前体细胞。没有 Fbxw7 ,机体会丧失造血能力,最终患上贫血。科学家们还只是刚开始了解突变 Fbxw7 出现在相当一部分人类肿瘤,包括胃癌、前列腺癌和一些乳腺癌中的原因。这一突变尤其普遍存在于T细胞急性淋巴母细胞白血病(T-ALL)中。T-ALL是 一种少见的致命性小儿白血病,其特征为未成熟白细胞大量表达。
在新研究中,科学家首先将突变的 Fbxw7 导入到了小鼠健康的血液干细胞中。研究人员本以为突变会诱导贫血,就如 Fbxw7 缺失时一样。然而让研究人员感到惊讶地是,什么事情也没有发生——干细胞继续生成血细胞。
而当研究人员随后将突变 Fbxw7 导入到小鼠的白血病血液干细胞(那些生成过量白细胞引起白血病的细胞)中时,癌症速度加快。换言之,突变使得白血病干细胞变得更具侵袭性。
在接下来的实验中,研究人员证实 Fbxw7 结合并降解了推动白血病干细胞的 Myc 蛋白。长期以来 Myc 被认为与许多其他的癌症以及治疗后的癌症复发相关。他们发现,当 Fbxw7 突变时, Myc 不再受到抑制,癌症干细胞群增长。这一认识还有助于解释健康血液干细胞似乎“忽视”突变 Fbxw7 的原因。不同于白血病干细胞,健康血液干细胞通常处于静止状态,直至机体需要紧急供血时才会被激活,且它们很少表达 Myc 。
研究人员表示,由于未进入细胞周期,正常血液干细胞表达极少的 Myc 。突变不会影响不存在的物质。而白血病干细胞表达 Myc , Fbxw7 突变提高了它的丰度。
随后研究人员提出,消除 Myc 是否有可能阻止白血病。事实上,在白血病小鼠中敲除 Myc 基因可以耗尽白血病干细胞,终止肿瘤生长。他们利用阻断 Myc 的一类新癌症药物—— BET 抑制剂,处理小鼠和人类细胞以及T-ALL的骨髓样本时获得了相同的结果。
研究人员指出, BET 抑制剂确实能够杀死白血病干细胞。没有干细胞,白血病根本无法生长。而利用 BET 抑制剂可靶向治疗小儿和成人T-ALL白血病。