來自Dana-Farber癌癥研究所的研究人員在《自然》（Nature）雜志上發(fā)表論文稱，發(fā)現(xiàn)在癌變腫瘤中許多的細(xì)胞亞群之間為奪得優(yōu)勢而相互爭斗，最危險的并非那些以最快速度增殖的細(xì)胞亞群。他們發(fā)現(xiàn)兩個細(xì)胞亞群：一個過度生成CCL5蛋白，另一個過度生成IL11蛋白，能夠突破限制驅(qū)動腫瘤生長。
長期以來人們都認(rèn)為，加速癌細(xì)胞增殖的突變也是導(dǎo)致腫瘤生長的原因。的確，當(dāng)腫瘤細(xì)胞生長不受抑制時（這發(fā)生于實驗室培育的腫瘤細(xì)胞中），最快速增殖的細(xì)胞亞群生長速度會超過其他的細(xì)胞亞群。然而在真實的腫瘤中，由于諸如空間、營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣等環(huán)境因素的限制，細(xì)胞生長受到抑制。因此，相比實驗室條件下腫瘤的生長速度往往要慢得多。快速生長細(xì)胞的存在并不一定導(dǎo)致了腫瘤擴(kuò)大，因為較高的細(xì)胞死亡率抵消了它們的快速生長率。如果一個癌細(xì)胞亞群“弄清楚”了如何改變腫瘤環(huán)境，那么就可以除去對于腫瘤生長的某些限制，相比于腫瘤內(nèi)的其他細(xì)胞亞群這些細(xì)胞亞群具有一種競爭優(yōu)勢。
論文資深作者、Dana-Farber癌癥研究所的Kornelia Polyak博士說：“腫瘤具有遺傳異質(zhì)性——它們都是由多個癌細(xì)胞亞群所構(gòu)成，每個腫瘤都具有自身的基因組標(biāo)記或基因突變模式，這一點已得到充分確證。我們想要探究使得這些亞群能夠共存的因子，理解具有最大增殖能力的細(xì)胞亞群并不總是接管腫瘤的原因?！薄傲钊梭@訝的是，細(xì)胞亞群驅(qū)動腫瘤生長的能力與它們在腫瘤中的競爭性擴(kuò)張無關(guān)。”過度生成IL11的細(xì)胞亞群能夠解除環(huán)境限制促進(jìn)腫瘤生長。由于其他的細(xì)胞亞群也從中得到了益處，其沒有因這種能力獲得競爭優(yōu)勢。另一方面，過度生成LOXL3的細(xì)胞亞群接管了大部分的腫瘤，但卻不能提高整體的腫瘤生長。
為了模擬癌癥患者體內(nèi)發(fā)生的事件，研究人員將乳腺癌樣本植入到實驗動物體內(nèi)。一組樣本生成的腫瘤生長速度極慢，盡管這些腫瘤內(nèi)的細(xì)胞增殖迅速，表明腫瘤受到了一些環(huán)境因素的限制。研究人員利用這些生長不良的腫瘤生成了幾種癌細(xì)胞亞群，每個細(xì)胞亞群均過度生成與腫瘤生長相關(guān)的一種不同的蛋白質(zhì)。
研究人員隨后完成了一系列的測試，他們將單一的細(xì)胞亞群和原始的細(xì)胞樣本或是幾種細(xì)胞亞群的混合物植入到小鼠體內(nèi)，觀察了生成腫瘤的生長情況。他們發(fā)現(xiàn)兩個細(xì)胞亞群：一個過度生成CCL5蛋白，另一個過度生成IL11蛋白，能夠突破限制驅(qū)動腫瘤生長。
有趣的是，當(dāng)研究人員將由IL11亞群和LOXL3亞群構(gòu)成的腫瘤植入小鼠體內(nèi)時，腫瘤生長非?？焖?，但LOXL3細(xì)胞亞群最終在同IL11細(xì)胞亞群的競爭中勝出，當(dāng)恢復(fù)環(huán)境限制時導(dǎo)致了腫瘤崩塌。
研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)有多個細(xì)胞亞群存在于同一腫瘤中時，它們互相干擾彼此擴(kuò)張。這表明一旦腫瘤內(nèi)出現(xiàn)異質(zhì)性，它往往會持續(xù)存在，因為單一的細(xì)胞亞群很難接管整個腫瘤。這樣的共存使得各種細(xì)胞亞群之間發(fā)生互作。事實上，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)多個細(xì)胞亞群存在于同一腫瘤中時，腫瘤生長更快，也具有轉(zhuǎn)移性，而在由任一細(xì)胞亞群構(gòu)成的腫瘤中則沒有觀察到這些現(xiàn)象。
Polyak說：“癌癥精確治療的目的是殺死驅(qū)動腫瘤生長的細(xì)胞亞群，即便其他的細(xì)胞亞群更加強(qiáng)勁地增殖。靶向快速增殖的細(xì)胞亞群實際上是有害的，通過除去競爭者，那樣的藥物可以幫助驅(qū)動生長的細(xì)胞亞群，由此促進(jìn)整個腫瘤的生長。我們需要確定我們靶向的是真正的驅(qū)動細(xì)胞”。
原文檢索：
Andriy Marusyk, Doris P. Tabassum, Philipp M. Altrock, Vanessa Almendro, Franziska Michor & Kornelia Polyak. Non-cell-autonomous driving of tumour growth supports sub-clonalheterogeneity. Nature, 30 July 2014; doi:10.1038/nature13556
