科学家们使用一种古老的理论来发现对抗乳腺癌的新靶点

恢复理论首次提出在1800年代末,胚胎器官的正常发育和癌症的发展是相关的,索尔克生物研究所的科学家们研究了小鼠器官发展揭开乳腺癌如何,也许其他癌症,发展人。他们的发现为预测和个性化诊断和治疗癌症提供了新的方法。

在2月3日发表在《干细胞》杂志上的一篇论文中，科学家们报告说，在某些类型的人类乳腺癌中发现的遗传特征与在小鼠胚胎的乳腺组织中发现的干细胞有惊人的相似之处。这些发现表明，癌细胞破坏了引导未成熟细胞在正常生长过程中构建器官的关键遗传程序。

“健康发育胚胎中的干细胞有一个GPS系统来提醒它们在器官中的位置，”索尔克基因表达实验室的杰弗里·沃尔教授说，他领导了这项研究。“该系统依靠内部指令和外部环境信号来告诉干细胞在体内做什么和去哪里。”它刺激干细胞生长并形成更多的干细胞，或转化成不同的细胞，形成复杂的器官，如乳房。我们的发现告诉我们，这个GPS系统在癌症发展过程中被破坏了，这也许可以解释为什么我们在乳腺癌中检测到干细胞样细胞

19世纪70年代，弗朗西斯科•杜兰特和朱利叶斯•科恩海姆首次提出了癌症与胚胎组织之间的关系。最近，包括本杰明·斯派克(Benjamin Spike)在内的科学家发现，肿瘤中往往含有由其遗传特征揭示的干细胞特征。斯派克是该研究的第一作者之一，也是瓦尔实验室的博士后研究员。

因此，许多科学家和医生都在寻找消灭癌症中干细胞样细胞的方法，因为这些细胞可能会使癌症对治疗更具抵抗力，并可能导致癌症复发。索尔克的科学家们现在正在对某些形式的乳腺癌干细胞进行特征分析，以阻止它们的生长。

研究器官特异性干细胞的遗传活性非常困难，因为这些细胞非常罕见，而且很难将它们与器官中的其他细胞分离开来。但是，通过关注从小鼠胚胎中获得的组织，索尔克的研究人员首次能够识别并分离出足够数量的胎儿乳腺干细胞，从而开始了解它们的GPS是如何工作的。

索尔克大学的科学家们首先做出了一个惊人的发现，这些胎儿的乳腺干细胞直到出生前才完全发挥功能。这一观察表明，细胞要成为干细胞，需要一个非常特殊的环境。在胚胎后期的乳腺干细胞数量充足，可以简化分离过程。这使得他们的基因特征得以确定，然后与乳腺癌干细胞的基因特征进行比较。

胎儿乳房干细胞的特征与侵袭性乳腺癌中发现的干细胞惊人地相似，其中包括一种名为“三阴性”的恶性肿瘤亚型的相当一部分。“这很重要，因为这种类型的乳腺癌到目前为止还缺乏用于设计个性化治疗策略的分子靶点。”

本杰明·斯派克说:“在成人体内促进肿瘤发展的细胞不太可能‘发明’全新的基因表达模式。”“相反，一些癌细胞似乎重新激活并破坏了控制胎儿组织干细胞功能的程序，包括来自相邻细胞的程序，这些细胞构成了周围的胎儿干细胞景观或微环境。”

共享基因特征的发现为科学家探索癌症与发育之间的联系提供了一条新途径。通过发现新的生物标记，科学家们希望通过展示肿瘤的GPS系统是如何运作的来开发个性化治疗的测试。这应该有助于医生确定哪些患者可能从治疗中受益，以及正确的治疗类型。

医生们已经在使用赫赛汀(Herceptin)等药物，专门针对肿瘤中出现故障的基因通路，但目前还没有针对某些侵袭性疾病(如三阴性亚型)的药物。

虽然三阴性的癌细胞缺乏目前用于指导乳腺癌治疗的三种关键遗传标记，但科学家的分析表明，它们严重依赖通过类似于影响胎儿乳腺干细胞生长的途径发出信号。

他们发现，胎儿乳腺干细胞对已经存在的一类靶向疗法敏感，因此这些疗法也可能对三阴性乳腺癌有效。目前正在进行实验室研究和临床试验以检验这种可能性。

Wahl说:“通过更好地了解单个患者的癌症基因，我们正在付出大量努力使癌症治疗个性化。”“我们的发现提供了一种方法，通过研究小鼠的原始干细胞，为人类发现新的靶点和新药。”