细胞衰老不能阻止肿瘤的生长
2012-01-29 MedSci MedSci原创
由于癌细胞的无限生长,普遍观点认为衰老可能能够阻止肿瘤生长,并可能作为一种方法用于治疗癌症.意大利米兰大学的一位癌症生物学家与另两位分别来自意大利国家研究理事会和康奈尔大学的物理学家之间展开了合作,研究表明,细胞衰老自发性地出现于黑色素瘤细胞中,但不会停止它们的生长,这是由一小部分的癌症干细胞维持着.研究结果发表于1月19日的PLoS Computational Biology期刊上,研究解释了为
由于癌细胞的无限生长,普遍观点认为衰老可能能够阻止肿瘤生长,并可能作为一种方法用于治疗癌症.意大利米兰大学的一位癌症生物学家与另两位分别来自意大利国家研究理事会和康奈尔大学的物理学家之间展开了合作,研究表明,细胞衰老自发性地出现于黑色素瘤细胞中,但不会停止它们的生长,这是由一小部分的癌症干细胞维持着.研究结果发表于1月19日的PLoS Computational Biology期刊上,研究解释了为什么单靠诱导癌细胞衰老很难治疗癌症.
这项工作探讨了黑色素瘤和衰老之间的关系.在正常过程中,在达到成熟后细胞开始衰老并最终停止复制.研究人员对黑色素瘤细胞群的长期进化进行了追踪,检测衰老细胞的数量.三个月后,癌细胞生长减慢并且大部分的细胞变得衰老,然而生长并没有停止,并最终恢复了起始生长速度直到衰老的细胞几乎消失.
作者用癌症干细胞假想对实验数据进行了数学建模,在这个假想中,其中一小组癌细胞无限期地进行复制,因而不受衰老的影响.这些癌症干细胞产生了一个较大癌细胞群体,而这些癌细胞只能进行有限次数的复制.这个模型间接的确认了黑色素瘤中癌症干细胞的存在,这是一个在癌症研究界一直争论着的问题.
尽管很大一部分癌细胞易于衰老,研究人员得出结论,诱导衰老不可能提供一个成功的治疗策略,因为这些细胞与肿瘤的生长无关.然而,在黑色素瘤中肿瘤干细胞存在的间接证据可能引发新疗法的开发来治疗特定类型的癌症.挑战将会是癌症干细胞对药物诱导衰老的强烈抵抗.沿着这条线的研究,肿瘤治疗将侧重于针对这些癌症干细胞而非每一个癌细胞.(生物谷bioon.com)
Senescent Cells in Growing Tumors: Population Dynamics and Cancer Stem Cells
La Porta CAM, Zapperi S, Sethna JP
Abstract: Tumors are defined by their intense proliferation, but sometimes cancer cells turn senescent and stop replicating. In the stochastic cancer model in which all cells are tumorigenic, senescence is seen as the result of random mutations, suggesting that it could represent a barrier to tumor growth. In the hierarchical cancer model a subset of the cells, the cancer stem cells, divide indefinitely while other cells eventually turn senescent. Here we formulate cancer growth in mathematical terms and obtain predictions for the evolution of senescence. We perform experiments in human melanoma cells which are compatible with the hierarchical model and show that senescence is a reversible process controlled by survivin. We conclude that enhancing senescence is unlikely to provide a useful therapeutic strategy to fight cancer, unless the cancer stem cells are specifically targeted.
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