說起癌癥，首先想到的是其不受控制地無限增殖、快速生長。但實際上，處于休眠或無活動狀態(tài)的癌細胞才是最大的威脅。休眠的癌細胞被“喚醒”，是治療后癌癥復發(fā)的主要原因（通常是轉(zhuǎn)移灶）。據(jù)估計，90%的癌癥死亡是由轉(zhuǎn)移引起的。

“定時炸彈”

當癌癥轉(zhuǎn)移時，它會擴散到人體的不同器官。一些癌細胞可以停止分裂并隱藏在“休眠”狀態(tài)，隱藏在諸如骨骼內(nèi)層中。一旦休眠，我們的天然保護傘——免疫系統(tǒng)，就無法找到和靶向它們，傳統(tǒng)化療是無效的。另外，我們也不知道細胞會處于休眠狀態(tài)多長時間。

為了防止休眠的癌細胞被重新激活，Garvan醫(yī)學研究所的研究人員追本溯源，研究是什么原因讓癌細胞處于休眠狀態(tài)。但如何分離細胞來研究它們，這是擺在研究人員面前的一道難題。因為休眠的癌細胞很少見，通常骨骼中數(shù)十萬個細胞中不到一個，而且研究人員還不知道如何識別它們。

生長中的癌細胞群和附著在骨骼內(nèi)層的單個休眠癌細胞。圖片來源：Michelle McDonald博士

于是，Garvan醫(yī)學研究所的研究人員另辟蹊徑，關(guān)注整體癌癥生態(tài)系統(tǒng)。Garvan活體顯微鏡實驗室負責人、該研究的共同高級作者Phan副教授表示，“決定癌細胞命運的不僅是它們自己，還有微環(huán)境中的其他細胞。我們正試圖找出微環(huán)境激活了哪些基因，以及這些基因是如何使癌細胞休眠的。”相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Blood》雜志上。

doi: https://doi.org/10.1182/blood.2018880930

揭開癌細胞的“藏身之處”

4年前，Garvan醫(yī)學研究所的研究人員首次開發(fā)出了一種方法——用活體雙光子顯微鏡的新技術(shù)追蹤活體小鼠骨骼內(nèi)的休眠多發(fā)性骨髓瘤細胞。他們現(xiàn)在已經(jīng)分離出這些稀有細胞，來分析休眠細胞的轉(zhuǎn)錄組。

論文第一作者Weng Hua Khoo博士表示，“能夠鑒定出罕見的休眠細胞，就可以分離它們并找出所有活躍的基因。令人興奮的是，我們發(fā)現(xiàn)這些基因在休眠細胞中通常不會在這些癌細胞中開啟。我們知道了基因的‘身份’后，就可以利用這些信息來定位它們。”

該團隊分析了Garvan-Weizmann細胞基因組學中心的單細胞轉(zhuǎn)錄組，并與Weizmann科學研究所的合作者獨立證實了他們的發(fā)現(xiàn)。

出乎意料的是，休眠的骨髓瘤細胞與免疫細胞具有相似的轉(zhuǎn)錄組特征，但只有當細胞位于成骨細胞（骨骼中發(fā)現(xiàn)的特化細胞）旁邊時，這種特征才會被“激活”。Weizmann研究所首席研究員Ido Amit教授說道，“這也意味著，腫瘤細胞和腫瘤微環(huán)境之間的相互作用對癌癥休眠至關(guān)重要。”

針對癌癥的新方法

研究人員現(xiàn)在正在應用此方法從其他癌癥類型中收集休眠癌細胞的數(shù)據(jù)，希望找到一個共同的特征靶向所有休眠的癌細胞。“我們希望匯集許多癌癥類型的數(shù)據(jù)，并且從中找到一種統(tǒng)一的方法來了解休眠細胞是如何控制癌癥的復發(fā)和轉(zhuǎn)移。”共同資深作者、Garvan的研究主任Croucher教授如是說道。

Croucher教授進一步說道，“靶向休眠細胞有不同的方法。一是通過創(chuàng)造一個阻止它們醒來的環(huán)境，讓它們無限期地休眠。二是故意喚醒它們，這樣它們就很容易成為化療的目標。當然，最好的方法是利用這些關(guān)于保持細胞處于休眠狀態(tài)的研究方法，讓癌細胞處于休眠狀態(tài)時就被消滅，阻止疾病的復發(fā)。”