科学家揭示了为什么我们皮肤中的许多变异细胞中很少一部分最终会形成癌症
正常皮肤含有突变细胞的拼凑而成,但很少甚至最终形成癌症,科学家现在已经发现了原因。康威桑格研究所和MRC癌症单位的研究人员,剑桥大学转基因小鼠,表明皮肤组织中的突变细胞彼此竞争,只有最适合的存活。
研究结果今天发表在细胞干细胞显示正常皮肤在人类中更能适应癌症比以前认为并且仍然可以运作,而在突变之间的战斗中细胞发生在组织。
人类的非黑色素瘤皮肤癌主要包括两种类型:基底细胞皮肤癌和鳞状细胞皮肤癌,这两种皮肤癌都发生在暴露于阳光下的皮肤部位。基底细胞皮肤癌是最常见的皮肤癌类型,而鳞状细胞皮肤癌通常生长较快。英国每年有超过14万的非黑色素瘤皮肤癌新病例。
然而,每人暴露在阳光下都会携带许多突变细胞,只有很少的这些细胞可能发展成肿瘤。对此的原因并不熟知。
研究人员首次证明,皮肤中的变异细胞可以形成相互竞争的克隆细胞。在这种竞争中,许多突变克隆从组织中消失,这类似于进化中发生的物种选择。与此同时,皮肤组织通过竞争突变细胞接管,通常是有弹性的并且正常运作。
菲尔·琼斯教授,来自剑桥大学的Wellcome Sanger Institute和MRC癌症单位的领导作者说:“在人类中,我们看到突变的皮肤细胞的拼凑而成,可膨胀以覆盖几毫米的组织。但为什么不这始终形成癌症?我们的身体是进化战场的场景。竞争突变体不断为我们皮肤的空间而战,只有最适合的生存。“
在研究中,科学家使用小鼠来模拟人类皮肤中看到的突变细胞。研究人员侧重于P53基因,非黑色素瘤皮肤癌症的关键驾驶员。
该团队创造了一个基因“开关”,当它被打开时,用相同的基因取代p53,包括一个单一的碱基变化(就像一个拼写错误)。这改变了p53蛋白,使突变细胞比它们的邻居更有优势。变异的细胞迅速生长、扩散并接管了皮肤组织,使其表面变厚。然而,6个月后,皮肤恢复正常,正常皮肤和变异皮肤之间没有视觉差异。
研究小组随后研究了阳光照射对皮肤细胞突变的作用。研究人员用极低剂量的紫外线(低于晒伤水平)照射p53基因突变的小鼠。突变的细胞生长得快得多,仅几周就达到了未受紫外线照射的克隆6个月时的生长水平。然而,尽管生长速度加快,9个月后癌症仍然没有形成。
伍迪·穆拉凯博士是惠康桑格研究所联合第一作者说:“我们没有观察到一个突变的皮肤细胞殖民地服用足以引起癌症,即使在暴露于紫外线之后。暴露于阳光不断创造新的突变露出P53突变。我们发现皮肤在小鼠上闪光紫外线后,表明组织令人难以置信地设计,以容忍这些突变和仍然的功能。“
剑桥大学医学研究委员会癌症研究中心的资深作者本·霍尔博士说:“人们得非黑素瘤皮肤癌的原因是他们的大部分皮肤已经被竞争侵蚀了。突变细胞随着时间的推移。本研究表明,我们接触到阳光的越多,它越多,我们的皮肤就越多突变。最终,存活的突变可能会发展成癌症。“
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