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某些皮肤癌可能始于毛囊

2019-11-11 33健康相关癌症

一些最致命的皮肤癌可能始于为头发着色的干细胞,并起源于毛囊而不是皮肤层。

某些皮肤癌可能始于毛囊

概述

毛囊是位于皮肤层内的复杂器官。该项目的研究人员说,在毛囊中,不成熟的色素生成细胞可能发展出致癌的遗传变化,并且随后会暴露于正常的头发生长信号。

过去的疾病模型认为日光(例如紫外线)是黑色素瘤的主要危险因素-但目前的研究认为正常卵泡中总是存在触发因素。

这项新研究于11月4日在线发表在《自然通讯》上,发现与正常人不同,新的癌性色素干细胞随后向上迁移并移出毛囊,在附近的表皮皮肤中形成黑色素瘤,然后进一步扩散。该研究在基因工程小鼠中进行,结果在人体组织样品中得到证实。

“通过确认毛囊中的致癌色素细胞是黑色素瘤的真正来源,我们对这种癌症的生物学有了更好的了解,并找到了治疗它的新思路,”研究作者Mayumi Ito Suzuki博士说。

某些皮肤癌可能始于毛囊

黑色素瘤与干细胞

研究结果反映了人类的发展,人类从一个单一的干细胞即胚胎开始,然后成为由数百种细胞类型组成的胎儿。在此过程中,干细胞分裂,繁殖和分化,直到最终它们成为能够发挥单一作用的细胞(例如神经,皮肤等)。

使事情复杂化的是,干细胞可以变成一种以上的细胞类型,并且可以在它们之间移动。这种灵活性在发育过程中很有用,但在成年人中可能是危险的,因为成年人认为癌细胞会重新获得早期胚胎细胞的某些方面。由于具有这种延展性,研究人员已经得出理论认为,黑色素瘤可能来自几种干细胞类型,使其难以治疗且难以追踪其起源。

这项新研究针对的是成长为黑色素细胞的干细胞(melanocytes),这些细胞产生了蛋白质黑色素(protein pigment melanin),通过吸收太阳光中的紫外线(可能破坏DNA)从而保护皮肤。通过吸收某些波长的可见光但反射其他波长,色素“产生”了头发的颜色。

某些皮肤癌可能始于毛囊

研究模型

经过一系列巧妙的步骤,研究小组建立了一种用于研究黑素瘤的新小鼠模型,该模型经过精心设计,使得该团队只能编辑卵泡中的黑素细胞干细胞中的基因(c-Kit-CreER小鼠)。这项功能使研究人员能引入“遗传变化“,无论它们“移动”至何处,它都只会使黑色素干细胞及其后代一定形成黑色素瘤。

该研究首次能够准确地跟踪关键的干细胞类型,从而证实黑素瘤细胞可以由黑素细胞干细胞产生,这些细胞异常地向上移动并从毛囊中移出,进入表皮(皮肤的最外层)。然后,研究小组追踪了它们在那里繁殖的相同细胞,然后更深入地进入了称为真皮的皮肤层。

一旦到达那里,细胞就会脱落与卵泡起源相关的标记物和色素,大概是对局部信号的反应。它们还获得了与神经细胞(神经元)和皮肤细胞(间质)相似的特征,分子特征“几乎完全像”人类黑素瘤组织检查中指出的那样。

研究人员知道在哪里寻找致癌事件的起源后,在卵泡环境中临时消除了信号,以观察是否仍会形成癌症。通过这种方式,研究小组证实,卵泡黑素细胞干细胞即使具有致癌基因突变,也不会繁殖或迁移而引起黑素瘤,除非它们也暴露于内皮素(EDN)和WNT。这些信号蛋白通常会导致头发变长,色素细胞在卵泡中繁殖。

“我们的小鼠模型是首个证明卵泡致癌性黑素细胞干细胞可以建立黑素瘤的模型,这有望使其用于识别黑素瘤的新诊断方法和治疗方法,”第一项研究作者,伊藤实验室博士后研究员Qi Sun博士说。 “不过我们的发现需要进一步的试验证实,黑色素瘤可能在起源于卵泡和皮肤层的色素干细胞,从而使某些黑色素瘤具有多个干细胞来源。”

引用

NYU Langone Health / NYU School of Medicine. Some skin cancers may start in hair follicles. ScienceDaily, November 4,2019.
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191104083313.htm

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