瘤内异质性一直被认为是造成肿瘤耐药的主要原因,肿瘤的进展会造成单一克隆癌细胞发生遗传进化,产生异质性亚克隆,这就使得癌细胞之间的行为会有相当大的差异,其中包括它们对化疗的反应。
加拿大健康网络大学Margaret公主癌症中心的John E. Dick领导的研究小组近来在《科学》杂志撰文称,除了基因突变,生物因子和细胞行为在肿瘤的进展中同样发挥重要的作用,是导致肿瘤治疗失败和复发的重要原因。这一研究发现是对以往肿瘤遗传进化理论的重要补充:瘤内异质性只是一种外在表现,不同亚克隆瘤细胞各司其责,共同维系肿瘤生长和进展的“小生境”,才是驱动力肿瘤“进化”的根本原因。
通过追踪单个肿瘤细胞,研究人员发现,只有一部分癌细胞是肿瘤不断增殖的“生力军”,其他的肿瘤细胞增殖很慢或基本不增殖,即处于休眠状态。在小部分增殖活跃的癌细胞亚群中,一些癌细胞的增殖周期可长达500天;而另一些则相对较短,在100天内即会终止增殖。更有意思的是,即便是遗传背景完全相同的肿瘤细胞,其增殖行为也不完全相同,甚至相差明显。
在发现上述现象之后,研究人员将人类结肠癌细胞移植到裸鼠体内,并对这些荷瘤小鼠进行化疗。结果发现,即便具有相同的遗传背景,化疗仅能杀死增殖活跃的癌细胞,而不能杀死休眠的癌细胞。研究人员推测,可能是与遗传突变无关的细胞因子导致了治疗失败。而这些休眠的癌细胞,可能是化疗后肿瘤复发的“种子”细胞。
基于上述研究结果,研究人员推测,在肿瘤的发生发展过程中,亚克隆肿瘤细胞的功能异质性对肿瘤生长及其对抗癌治疗耐受至关重要。(作者:刘荣军)
参考文献:《Sciencexpress》2012 December