随着研究水平的不断提高,科学界也在努力寻找更高效的癌症治疗手段。但往期的研究总是不能攻克肿瘤的复发与转移性这一难题。如今,哈佛大学的科学家通过结合癌细胞的自我归巢特性和CRIPSR编辑手段,给这一问题提供了一个解决方案。
在转移性肿瘤中,当转移灶形成后,原发部位就会源源不断地输送新的癌细胞,这一过程又被称作癌细胞自主归巢。那么,是否可以对癌细胞进行处理,让其自相残杀?在一项最新研究中,哈佛大学的研究者在这一问题上走出了里程碑式的一步。
癌症之所以令人忌惮,一个重要原因是它们不会轻易启动自身凋亡程序,因此具有强大的增殖能力。若能让癌细胞开启凋亡程序,癌症就有可能得到控制。科学家发现,部分肿瘤细胞表面有一类肿瘤坏死因子(TNF)受体,也就是俗称的“死亡受体”。当特定的配体分子(肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体,TRAIL)与之结合,与凋亡相关的信号通路开启,就能结束癌细胞的无限增殖。
研究团队从中得到启示:他们以天然不含TNF受体的癌细胞为载体,使该细胞在处理后表达TRAIL蛋白分子。由于不含TNF受体,它们就能在保证自身安全的前提下,成为能够分泌TRAIL的肿瘤细胞杀手。研究团队将这些细胞注射至患原发性成胶质细胞瘤小鼠的癌组织处。结果令人惊喜:它们分泌出的大量TRAIL与周围的肿瘤细胞结合,开启凋亡程序。在小鼠试验中,这种手段展现出了良好的效果。
不过,这种手段并不足以应对复发及转移性癌症:当癌细胞扩散至全身各处时,我们显然不能将这些杀手派遣至所有的癌细胞栖息场所。这时,癌细胞“自我归巢”的特性让研究人员受到启发。研究团队从小鼠的癌组织中分离得到癌细胞,运用CRISPR技术,使肿瘤细胞表面的TNF受体失活。后续步骤与前一项试验一致:通过工程处理使其能表达TRAIL,并将这些细胞重新注入小鼠体内。研究团队观察到,这些细胞会直接向肿瘤区域迁移,并将周围的癌细胞杀死。这种方式使得患癌小鼠的生存率得到了显著提升。
与此同时,研究团队没有忽略另一个重要问题:这些经编辑的肿瘤细胞在杀死敌军后,会继续不受控制地增殖。为此,研究人员在这些载体细胞身上安装了一个“自杀开关”:细胞内含有药物前体转化酶,这种酶会杀死这些残留的载体癌细胞。通俗点来说,这些癌细胞在杀遍全身肿瘤之后会乖乖自杀,这种方法将为原位或者侵袭性转移癌的治疗提供无限的希望。
(环球科学微信公众号 7.13)

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