▎药明康德内容团队编辑
在我们的印象里，癌细胞是自私、充满竞争性的，为了满足无限增殖它们会从周围的一切虐夺生存所需的能源。现在，一项颠覆性的发现为我们揭开了癌细胞隐秘的一面。和自然界的很多其他群体一样，部分癌细胞也表现出利他主义行为：为了帮助周围其他癌细胞生长，它们甚至会自我牺牲。这种无私的合作关系，可能令未来的研究者找到开发更有效癌症疗法的线索。
在接受治疗之后，肿瘤复发是导致患者预后不佳的重要因素。以乳腺癌为例，早期乳腺癌患者有7%到11%的几率会在接受治疗的5年内复发；对于中晚期患者，这一比例还会更高。为了解开在乳腺癌治疗中，部分癌细胞得以继续存活的原因，新加坡国立大学Leong Sai Mun教授领导的合作团队开展了历时10多年的研究。近期，他们的发现刊登于Molecular Cancer期刊。
在这项研究中，研究团队采集了处于不同阶段的乳腺癌患者的血液样本，并对血液中的循环肿瘤细胞进行了miRNA分析。
其中，在一类高表达miR-125b（一种非编码小RNA）的癌细胞身上，出现了一对看似矛盾的过程：一方面，当暴露在化疗药物中时，这些癌细胞会释放两种蛋白——IGFBP2和CCL28，促使相邻的癌细胞对化疗产生更强的耐受性，从而帮助癌细胞从治疗中幸存；但另一方面，这些癌细胞同时还出现了自我牺牲的抑制过程，通过将细胞周期停滞，阻碍自身的增殖。
这两个分别起到促癌与抑癌效果的过程，都是在miR-125b的调控下，通过参与核因子κB（NF-κB）信号通路的不同部分而实现的。这些过程共同构成了利他主义的基础：抑制自身生长，而增强相邻细胞增强抵抗化疗的能力。值得一提的是，研究还发现，利他主义癌细胞中的miR-125b直接抑制GAB1蛋白的表达，从而使得自身无法从分泌产物中受益，因此这些细胞可以说是真正的自我牺牲。
▲研究团队发现了乳腺癌中的利他主义合作机制（图片来源：参考资料[1]）
领导这项研究的Leong Sai Mun教授说：“我们的研究确定了癌细胞之间的这些合作行为，对这些癌细胞的治疗必须具有针对性，从而更有效地破坏它们。这样的治疗手段必须考虑到周围的癌细胞响应、受益于‘自我牺牲’细胞的机制。”
问题来了，根据达尔文进化论的观点，这些自我牺牲的癌细胞理应在自然选择的过程中被淘汰才对，但为什么实际情况并非如此？研究团队发现，这些利他主义的癌细胞在自我牺牲之后，还可以通过KLF2/PCAF介导的表观遗传学机制，从其他非利他主义的癌细胞中再生——虽然频率较低，但仍然能够留在肿瘤组织中。
▲利他主义的癌细胞（绿色）与相邻的其他癌细胞（红色）（图片来源：NUS Yong Loo Lin School of Medicine）
这样的发现也为未来的癌症治疗策略提了个醒：清除利他主义的癌细胞固然可以成为潜在的治疗策略，但科学家们必须考虑到这些细胞的持续存在。
研究还表明，某些以其他机制抑制或促进癌症发展的通路，可以作为与利他主义癌细胞同时发生的事件，共同调控肿瘤内合作社会行为的平衡。
论文作者指出，这项研究为乳腺癌错综复杂的生物学机制提供了重要的见解，也为更好地理解其行为方面、预后和潜在的治疗目标提供了有潜力的途径。而在癌症治疗之外，这种利他行为的机制对于理解其他疾病中社会有机体之间的相互作用具有更广泛的意义，例如由细菌或病毒驱动的疾病。
封面图来源：123RF
参考资料：
[1] Masroni, M.S.B., Lee, K.W., Lee, V.K.M. et al. Dynamic altruistic cooperation within breast tumors. Mol Cancer 22, 206 (2023). https://doi.org/10.1186/s12943-023-01896-7
[2] Breast cancer cells' self-sacrificial behavior uncovered as potential cause of relapse. Retrieved December 29, 2023 from https://medicalxpress.com/news/2023-12-breast-cancer-cells-self-sacrificial-behavior.html