华人博士Cell解决癌症干细胞争议
干细胞有可能是癌症风 险的主要决定因素，这一观点在科学界引起了巨大的争议。一些研究人员坚持认为，环境致癌物质对决定癌症风险起更重要的作用。现在，来自圣犹他儿童研究医院 和剑桥大学的一个研究小组完成了一项大型系统的全生物体研究，在小鼠的不同器官中证实了干细胞对癌症起源的重要贡献。研究结果在线发布在《细胞》 （Cell）杂志上。
这篇论文的资深作者是圣犹他儿童研究院科学与综合癌症中心前任主任、剑桥大学英国癌症研究院癌症中心主任Richard Gilbertson博士。圣犹他儿童研究医院的研究助理朱丽琴（Liqin Zhu，音译）博士是这篇论文的第一作者。朱丽琴早年毕业于中科院上海生物信息技术研究中心，后于普渡大学攻读博士学位。其主要研究兴趣包括儿童肝母细胞 瘤小鼠模型，正常组织发育中的干细胞，小儿与成人癌症的细胞起源。
Gilbertson说：“细胞DNA中随机错误带来的偶然收益有可能对癌症产生起着重要的作用；但目前尚不清楚这是否必须发生在诸如干细胞一类的 特定细胞类型中，以及环境致癌物质一类的其他因素对于癌症的贡献。事实上，一场争论已在整个科学界持续了好几年——一些人认为癌症代表“坏运气”，因为突变是在干细胞中偶然产生的，而另一些人则认为环境致癌物质更重要。这种分歧很大程度上是由于采用了不同的数学模型来查看现有的人类癌症与干细胞数据所致，从中很难梳理出单个因素的影响。因此，我们在真实的实验模型中测试了这些不同的观点，调查了有可能驱动癌症的各个组件。”
研究人员采用一种特异的“标记分子” Prom1绘制出了小鼠整个生命 周期不同器官中细胞的活性。在一些器官中，Prom1+细胞是不会修复或再生器官的成熟、不分裂细胞，但在少数器官中这些细胞是高度活跃的干细胞。朱丽琴 说：“通过在小鼠的整个生命旅程中，在所有的重要器官内追踪这些Prom1+细胞，我们鉴别出了在哪些器官中这些细胞是积极分裂的干细胞。”
在获得整个生物体这些细胞的功能图后，研究人员将与人类癌症中发生的改变相似的一些DNA突变导入到了这些细胞中。朱丽琴说：“这种方法不需要致癌 物，将它们从癌症方程式中移除出去，使得我们能够测试干细胞的增殖能力是否会影响癌症风险。”在持续7年多的一项严格的科学研究之后，圣犹他儿童研究医院 的Arzu Onar-Thomas对研究结果进行了综合统计建模，得到了明确的答案：只有具有干细胞活性的细胞会生成癌症。
Gilbertson说：“但这并不是故事的全部。尽管我们证实干细胞功能是生成癌症的必要条件，我们的研究还揭示出人体中肝脏一类的组织受损，可 以‘唤醒’睡着的干细胞，使得它们分裂，大幅提高癌症风险。因此，我们提出癌症起源于包括DNA突变、干细胞功能和组织受损在内的一场‘完美风暴’。”
科学家们还证实，相比于成体干细胞，初生动物的干细胞不大可能发生恶性转化，表明在新生儿中干细胞内在抵制肿瘤形成。“如果这一生物学适用于人类， 那么它或许可以解释尽管儿童癌症产生了相当数量改变蛋白质的突变，且器官的生长速度在儿童期达到高峰，儿童患癌率相比成人要低数倍的原因，”朱丽琴说。
在这项研究中描述的许多新癌症模型与人类疾病有着惊人的相似性，为进一步的生物学和治疗研究提供了一个有价值的资源。
在许多的癌症类型中，肥胖患者比身材苗条的患者结局要差。科罗拉多大学癌症中心发表在2016年7月Cell Stem Cell杂志上的一项研究提出了一种引人注目的假说来解释其原因：研究人员发现白血病干细胞“躲藏”在脂肪组织中，当遭遇化疗挑战时甚至以支持它们生存的 一些方式转变了这一组织。似乎白血病不仅利用了脂肪组织来作为盗贼洞穴躲避治疗，还积极地改变了这一洞穴来满足它们的喜好。
直到现在，科学领域对于哪种细胞类型：干细胞、祖细胞或两者可导致肿瘤，及在肿瘤发生和生长过程中这些细胞的转化机制一直抱着浓厚的兴趣。现在，在 发表于2016年7月Nature杂志上的一项研究中，比利时布鲁塞尔自由大学的Cédric Blanpain教授和剑桥大学的Ben Simons教授领导研究人员在小鼠中阐明了，皮肤干细胞和祖细胞对一种癌基因激活做出的响应。他们的研究证实，尽管祖细胞可以生成良性病变，只有干细胞 能够发展为致命的侵袭肿瘤。
胶质母细胞瘤干细胞(GSCs)是一类抵抗传统放疗和化疗的罕见细胞群，其有可能与癌症复发有关联。来自小鼠肿瘤模型的证据揭示出，神经祖/干细胞 是GBM或GSCs的细胞起源，GBM被认为源自经历致癌打击的转化神经干细胞(NSCs)。来自中科院生物物理研究所、北京大学和中科院动物研究所的研 究人员证实，PTEN缺陷可重编程人类神经干细胞向胶质母细胞瘤干细胞样表型转变。这一研究发现发布在2015年12月3日的Nature Communications杂志上。
