科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些皮膚癌可能起源于毛囊

發(fā)表在Nature Communications上的一項研究發(fā)現(xiàn)，一些最致命的皮膚癌可能起源于賦予毛發(fā)顏色的干細胞，還可能起源于毛囊，而非皮膚層。（見圖1）

毛囊是位于皮膚層內(nèi)的復(fù)雜器官。這項研究表明，在皮膚中，未成熟的色素生成細胞發(fā)生了致癌基因的改變，然后在第二步中，這些細胞會暴露于正常的毛發(fā)生長信號下。

過去的疾病模型認為日光（如紫外線輻射）是黑色素瘤的主要風(fēng)險因素，但目前這項研究認為，正常的毛囊中也存在疾病的觸發(fā)因素。與正常色素干細胞的不同之處在于，新形成的癌化色素干細胞會向上遷移，在附近的皮膚表面形成黑色素瘤，然后進一步擴散。

這項研究是在基因工程小鼠中進行的，研究結(jié)果在人體組織樣本中得到了證實。

該研究通訊作者、紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院Ronald O. Perelman皮膚科和Perlmutter癌癥中心的助理教授Mayumi Ito Suzuki博士說：“通過確認毛囊中的致癌色素細胞是黑色素瘤的真正起源，我們對這種癌癥的生物學(xué)特性有了更好的理解，并就如何應(yīng)對它有了新的思路。”

這項研究結(jié)果反映了人類的發(fā)育過程，從一個單一干細胞發(fā)育成胚胎，然后再發(fā)育成由數(shù)百種細胞類型構(gòu)成的胎兒。在此過程中，干細胞分裂、繁殖和特化，直到最終成為能夠發(fā)揮單一作用的細胞（如神經(jīng)，皮膚等）。

使事情復(fù)雜化的是，干細胞可以變成不止一種細胞類型，并且可以在不同類型之間轉(zhuǎn)變。這種靈活性在發(fā)育過程中很有用，但在成年后可能是危險的。因為對于成年人來說，癌細胞會重新獲得早期胚胎細胞某些方面的特征。由于干細胞具有這種可塑性，研究人員認為，黑色素瘤可能來自幾種干細胞類型，因此使其難以治療且難以追蹤其來源。

這項研究針對的是已經(jīng)分化為黑素細胞的干細胞，這些細胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)黑色素，吸收太陽光中破壞DNA的紫外線，從而保護皮膚。通過吸收某些波長的可見光但反射其他波長，色素“創(chuàng)造”了頭發(fā)的顏色。

經(jīng)過一系列精巧的步驟，研究團隊設(shè)計了一種用于研究黑色素瘤的新型小鼠模型，讓該團隊可以只編輯毛囊黑素細胞干細胞中的基因（c-Kit-CreER小鼠）。這使研究人員能夠引入遺傳變化，這種變化只會使黑素細胞干細胞及其分化成黑色素瘤的后代細胞發(fā)光（無論移動到哪里）。（見圖2）

通過準(zhǔn)確地追蹤關(guān)鍵干細胞類型，研究人員證實黑色素瘤細胞可以由黑素細胞干細胞產(chǎn)生，黑素細胞干細胞不正常地向上遷移并從毛囊進入皮膚最外層的表皮，然后深入到皮膚的真皮層。隨后，研究團隊追蹤了這些細胞的繁殖情況。

一旦到達真皮層，與黑素細胞干細胞在毛囊中共同起源的標(biāo)記物和色素就會脫落，這很可能是對局部信號的反應(yīng)。黑素細胞干細胞還獲得了與神經(jīng)細胞（神經(jīng)元）和皮膚細胞（間質(zhì)）相似的特征，這種分子特征幾乎與人類黑色素瘤組織檢查中發(fā)現(xiàn)的特征完全相同。

知道在哪里尋找最初的致癌事件后，研究人員開始逐一消除毛囊環(huán)境中的信號，以觀察不存在某種信號的情況下是否仍會發(fā)生癌癥。

通過這種方式，研究團隊證實，即使具有致癌基因突變，毛囊黑素細胞干細胞在沒有暴露于內(nèi)皮素EDN和WNT的情況下也不會增殖或遷移而引起黑色素瘤。這些信號蛋白通常使頭發(fā)變長，色素細胞在毛囊中繁殖。

該研究的第一作者、Ito實驗室的博士后研究員Qi Sun博士說：“我們的小鼠模型首次證實，毛囊致癌黑素細胞干細胞會形成黑色素瘤，這對于開發(fā)針對黑色素瘤的新診斷方法和治療方法非常有意義。盡管我們的發(fā)現(xiàn)需要在進一步的人體測試中得到證實，但我們認為黑色素瘤既可能起源于來自毛囊中的色素干細胞，也可能起源于來自皮膚層的色素干細胞，從而使一些黑色素瘤具有多個干細胞來源。”

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