研究識別出能促進黑色素瘤生長的新型細胞內信號機制
近日,國際雜志發表了一篇最新研究報告,來自美國西北大學等機構的科學家們通過研究發現了表皮角質細胞和黑色素瘤細胞之間的新型細胞間串擾(crosstalk),其或能促進癌癥生長和轉移。這些信號機制或許就能作為幫助進行癌癥早期檢測的新型生物標志物。黑色素瘤是一種侵襲性癌癥,其通常是由位于表皮基底層的黑色素細胞轉化而來,其能與周圍的角質細胞直接接觸,目前研究人員并未充分研究角質細胞在塑造黑色素瘤微環境中所扮演的關鍵角色。
據美國癌癥協會數據顯示,僅今年在美國就有超過9萬例黑色素瘤患者,盡管黑色素瘤的診斷率低于其它類型的皮膚癌,但如果未及時發現,黑色素瘤或許更容易生長并發生轉移。當暴露于諸如日光等紫外線(UV)輻射下時,黑色素細胞就會通過激活涉及黑色素細胞和角質細胞(角質細胞是黑色素細胞周圍的細胞,其是紫外線輻射的保護性屏障)的信號通路從而被誘發產生色素(也就是我們通常所觀察到的曬黑)。在沒有適當保護的情況下過度的紫外線輻射就會促進黑色素細胞發生突變,從而促使其轉化成為癌變的黑色素瘤細胞,目前研究人員并不清楚角質細胞和黑色素細胞之間彼此相互作用并促進黑色素瘤細胞生長背后的分子機制。
研究人員最初研究發現,橋粒芯蛋白-1(Dsg1,Desmoglein-1)的暫時缺失能控制黑色素細胞和角質細胞之間的信號傳遞機制,從而刺激保護性的色素沉著,橋粒芯蛋白-1是一種在表皮上層高度表達的特殊蛋白,其會應對紫外線輻射產生反應而出現短暫缺失。然而,Dsg1的長期缺失會導致黑色素細胞的快速擴散,這種行為類似于黑色素瘤早期發生階段的表現。這一研究發現或許就會促使研究人員研究并識別出黑色素瘤細胞中黑色素細胞和角質細胞之間的信號機制(串擾)。
研究者Green說到,我們非常感興趣這兩種類型細胞之間的串擾,大量的角質細胞會包圍在每一個黑色素細胞,而黑色素細胞則會在轉變成黑色素瘤細胞的過程中與角質細胞進行交流溝通。利用RNA測序和免疫熒光顯微鏡來研究患者機體的黑色素瘤樣本,研究人員就是被除了兩種細胞類型之間的黑色素細胞-角質細胞交流環,其或有助于黑色素細胞轉化為更具侵襲性的黑色素瘤細胞。從本質上來講,黑色素瘤細胞能通過分泌特定因子來減少周圍角質細胞中Dsg1的表達水平,從而就能劫持特定的信號通路,該信號通路在正常情況下會為了應對紫外線輻射而關閉Dsg1的表達,作為回應,Dsg1的減少就會增強黑色素瘤細胞的遷移行為并增強腫瘤的進展。
研究者Green說道,如果黑色素瘤細胞能抑制Dsg-1,并使其處于抑制狀態的話,其或許就能更多地移動,并最終從表皮擴散到其它地方。很多個體機體都易于長出發育不良的痣或者看起來并不太正常的痣,這些痣并不會發生癌變但卻有癌變的可能;研究者認為,識別出低水平的Dsg1或許能作為一種有用的生物標志物來幫助確定未來這些痣是否會發生癌變。如果能檢測到這些人機體中發育不良的痣中是否也存在Dsg1水平降低的情況,或許就能幫助預測這些發育不良的痣是否會進展,并能幫助臨床醫生識別出哪些患者適合進行干預療法的治療。
研究人員補充道,目前他們正在研究黑色素瘤動物模型機體中Dsg1的敲除,從而來確定Dsg1水平的降低如何促進黑色素瘤的發生和進展,這些研究或能幫助確定是否Dsg1的缺失能成為早期檢測和預防腫瘤進展的有效生物標志物。研究者堅信,理解驅動早期黑色素瘤發生和進展的途徑或許非常重要。綜上,本文研究結果支持了一種觀點,即黑色素瘤細胞和角質細胞之間的旁分泌串擾或會導致角質細胞中Dsg1水平的長期減少,從而就會促進與腫瘤進展相關的黑色素瘤細胞的移動。