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中國科學報:日本首次建立癌症幹細胞穩定細胞係-靶向癌症幹細胞的新型抗癌藥物有望開發成功
近日,日本中外製藥株式會社(Chugai)在世界上首次成功建立具有結腸癌幹細胞性質的穩定細胞係。
該研究由新加坡Pharma Logicals Research公司、日本Forerunner Pharma Research公司與中外製藥株式會社研究機構共同合作開展,並與日本及海外的學術界聯合實施完成。中外製藥株式會社認為:該研究成果意義重大,將促成一種靶向癌症幹細胞的新型抗癌藥物的開發。
研究結果可能促成
新型抗癌藥物開發
原來,癌症幹細胞被認為與癌症的複發或者轉移有關。
盡管癌症能通過化療和手術消除或切除,但癌症仍有可能複發及轉移,而癌症幹細胞被認為可能是導致這種現象產生的原因之一。
人們一直認為,在癌組織中隻存在著少量的癌症幹細胞,但這些癌症幹細胞可通過改變其狀態巧妙地躲過癌症療法(如攝入抗癌藥物)。當宿主體內環境變化後(如患者的生理狀態發生改變),這些癌症幹細胞又恢複了增殖,並導致癌細胞轉移。
中外製藥的研究發現驗證了這一想法。實驗中,當使用抗癌藥後,癌症幹細胞會轉變成非增殖性耐藥性細胞,但停止給藥後,這些細胞又恢複了增殖特性。
研究還發現,向已注射癌症幹細胞的小鼠體內注射一種抗體後,這種抗體可以和癌症幹細胞上表達的一種蛋白結合,隨之能抑製癌細胞的轉移。
因此,要想有效治療癌症,研製出一種可以特異性攻擊癌症幹細胞治療性藥物勢在必行。
標記物LGR5釣出
癌症幹細胞“大魚”
雖然勢在必行,但是科學家們不得不麵對重重困難。因為迄今為止,盡管已有許多研究證實了癌症幹細胞的存在,但是由於癌症幹細胞在癌症組織中的量極少,癌症幹細胞因此極難分離,研究癌症幹細胞的特性也極難入手。
但是中外製藥克服困難,利用一種被稱為LGR5的蛋白作為標誌物,成功地從癌組織中分離出了癌症幹細胞。科學家們把從結腸癌患者移除的癌組織植入免疫缺陷的小鼠,並使之傳代後,成功分離出了癌症幹細胞,同時建立了能夠以高純度形式穩定培養的癌症幹細胞係。
科學家用LGR5定位找出腫瘤中的癌症幹細胞,以這種方式獲得了具有增殖性癌症幹細胞的細胞係——它可以特異表達LGR5蛋白。然而,當把這些具有增殖性的癌症幹細胞置於含有抗癌藥物的培養基時,這些癌症幹細胞就轉變成了非增殖性的耐藥性細胞。把抗癌藥物從培養基中除去後,非增殖性的耐藥性細胞又都恢複了原來的增殖性癌症幹細胞特性。同時,這種癌症幹細胞增殖狀態與非增殖耐藥狀態的轉變也在小鼠實驗中得到驗證。
這些結果支持了這樣一種假說:腫瘤幹細胞為了生存,通過某種機製轉變其自身性質,以抵抗抗癌療法;當宿主環境變得有利於癌症幹細胞生存時,它們又恢複了原本的性質並恢複增殖,導致癌症的複發或轉移。
此外,研究發現了一種在這些癌症幹細胞上表達的蛋白,同時製備了能與該蛋白特異結合的抗體。當抗體注射入此前已注射癌症幹細胞的小鼠後,抑製了癌症細胞向其他器官轉移。
基於研究所得,中外製藥將利用這種新的理論開展藥物研發、開發靶向於癌症幹細胞的治療性藥物。
《中國科學報》 (2012-10-30 B2 生物)