有些皮肤癌可能是由原发性纤毛活动介导的

最新研究发现，几乎从人体每个细胞中伸出来的微小的孤刺在一种皮肤癌中起着核心作用。在小鼠身上的发现表明，被称为初级纤毛的微观结构可以抑制或促进这种皮肤癌，这取决于引发这种疾病的突变。

这一发现表明，促进或阻断初级纤毛活动的药物可能提供一种对抗癌症的新策略。

与我们更熟悉的活动纤毛不同，初生纤毛不移动，每个细胞只伸出一个。它们最近被发现在保证正常胚胎发育中起着重要作用。

这项新研究的重点是基底细胞癌癌症是美国最常见的癌症。这篇文章发表在2009年8月23日的“自然医学”。同一期的配套文章报告了一个类似的发现，关于一种类型的脑瘤在儿童被称为髓母细胞瘤。

这两项研究是由加州大学旧金山分校的科学家领导的，他们首次证明了原发性纤毛对某些类型的癌症是必要的。他们也是第一次报道这些纤毛可以从癌细胞中伸出来，就像它们从大多数正常细胞中伸出来一样。

该论文的资深作者、医学博士Jeremy Reiter说，如果基底细胞癌的发现在人身上得到证实，这一发现提高了新的癌症治疗策略的可能性。瑞特是生物化学和生物物理学的助理教授，也是心血管研究所、糖尿病中心和加州大学旧金山分校再生医学和干细胞研究的Eli和Edythe Broad中心的研究员。今年7月，奥巴马总统提名他为总统科学家和工程师早期职业奖的获得者，以表彰他在纤毛和癌症之间的联系方面的研究。

虽然初生纤毛位于细胞的外围，但它们有助于决定哪些基因在细胞核中被开启。两种纤毛蛋白Smoothened和Gli在这一过程中起着关键作用。当突变时，它们会引发基底细胞癌和其他癌症。临床试验已经在进行，用药物阻断其中一种流氓蛋白质的活性来治疗癌症。

“直接攻击纤毛可以为一些癌症提供有效的补充治疗，”Reiter说，并指出几乎所有的癌症治疗都结合了几种方法来杀死肿瘤。

此外，初级纤毛可以作为导致癌症的特定突变的指标，也有助于确定肿瘤的侵袭性-这都是指导治疗的有用诊断，Reiter说。

瑞特实验室的实验借鉴了一项发现，即孤立纤毛有助于编排塑造发育中的胚胎所需的步骤。一种被称为“音速刺猬”的信号分子被广泛研究，它在细胞之间穿梭，指导细胞的行为，并携带指令，在不同发育阶段激活一组基因。它的信号也是正常细胞生长所必需的。当信号传递过程出错时，就会引发癌症。

六年前，科学家们发现这种有效的信号分子在没有初级纤毛的情况下无法发挥作用。然后在2005年，Reiter和同事们发现Hedgehog促使Smoothened蛋白前往纤毛，在那里它敲除Gli“阻遏物”，从而释放Gli以开启胚胎生长所需的基因。

新的研究表明，去除初级纤毛皮肤癌细胞阻止突变的，过度活跃的Smoothened刺激肿瘤生长。该研究还发现，去除初级纤毛实际上促进了由另一种突变蛋白Gli刺激的肿瘤生长。

换句话说，如果Smoothened过度活跃，纤毛会促进癌症的生长，但如果Gli过度活跃，纤毛会抑制癌症。

科学家们假设，如果没有初生纤毛，被夸大的Smoothened就无法造成损害，因为它无法释放Gli来释放猖獗的细胞分裂。相反，如果没有纤毛，突变的Gli会引发更多不受控制的细胞分裂，因为它的阻遏物没有到位来抑制它。

Reiter说:“纤毛似乎不只是打开或关闭刺猬信号。”“它既能促进肿瘤生长，也能抑制肿瘤生长。如果癌症是一辆失控的汽车，那么一些突变会通过打开油门导致癌症。还有一些人会因为切断刹车线而导致癌症。纤毛容纳了刺猬发出信号的油门踏板和刹车踏板。”

Reiter说，用药物靶向初级纤毛可能会中和这些突变的影响——要么是在Gli高度活跃时增强纤毛功能，要么是在突变Smoothened构成威胁时使纤毛失活。

瑞特说:“了解癌症中出错的分子机制应该有助于科学家设计出新的药物，专门阻止这种坏掉的机制的影响。”

Reiter的团队研究了小鼠皮肤中两种过度活跃、诱发肿瘤的突变蛋白。正如预期的那样，突变的蛋白质促进了类似于人类基底细胞癌的肿瘤生长。然后，他们去除这些细胞中的纤毛，以揭示对肿瘤生长的影响。

初生纤毛通常在每次细胞分裂前被分解，然后由子细胞重新构成。由于癌症会破坏正常的细胞生长，许多科学家认为癌症细胞可能根本没有纤毛。

“纤毛在某些癌症中所扮演的角色为我们提供了另一个抗癌治疗的目标，”Reiter说。

资料来源:加州大学旧金山分校

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