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研究人员发现了隐藏在肺肿瘤样本细胞中的微型胃、十二指肠和小肠。
众所周知，肿瘤是极混乱无章的。虽然都是同一肿瘤，但这一部分的细胞与其它部分的细胞相比，往往表达出了不同的基因、形状和大小。然而，这个在2018年的发现仍然令人惊讶。
研究小组发现，这些细胞失去了一个名为NKX2-1的基因，这个基因担任主开关的角色，它能翻转基因网络，为肺细胞设定方向。
如果没有它，细胞就会沿着它最近的邻居——肠道——的道路走，就像道岔发生故障时火车脱轨一样。
图片来源：Tata Lab/Duke
这项研究发表在《细胞发育》杂志上，该研究结果强调了癌细胞惊人的弹性和可塑性。
这样的可塑性可能会致使肿瘤产生耐药性，因此这可以说是治愈癌症所面临的最大挑战。
主要作者、来自杜克大学医学院细胞生物学系的助理教授Purushothama Rao Tata表示：“癌细胞会不惜一切代价活下去。在经历了化疗后，肺细胞关闭了一些关键的细胞调节器，并吸取了其它细胞的特性以获得抵抗力。”
Tata在他的职业生涯的大部分时间里都在研究构成正常肺细胞组织的细胞类型，以及这些细胞在受伤后再生的过程中是如果表现出灵活性的。
Tata开始怀疑他所发现的与组织正常发育和再生有关的一些规则，是否也是造成肿瘤细胞混杂性质的原因。
于是，他开始专注于非小细胞肺癌，该类型的癌症占所有肺癌病例的80%到90%。
肺癌是全球癌症死亡的主要原因，也是所有癌症中存活率最低的癌症之一。
Tata分析了来自于癌症基因组图谱研究网络的数据，对来自于33种不同类型癌症的数千个样本基因组进行了分析。
他发现，许多非小细胞肺癌肿瘤都缺乏NKX2-1，这是一种已知的制定肺谱系的基因。
相反，它们中的大多数都表达了一些与食道和胃肠道器官有关的基因。
Tata推测，由于缺乏NKX2-1，肺肿瘤细胞就会失去肺的特性，而呈现出其它细胞的特征。
因为在发育过程中，肺细胞和肠道细胞来自于相同的亲本或组细胞。一旦肺细胞迷了路，它们就会沿着最近的发育的兄弟姐妹的路径走下去，这是很有道理的。
为了验证情况是否如此，Tata和他的同事建立了不同的小鼠模型。首先，他们去掉了小鼠肺组织中的NKX2-1基因。
在显微镜下，他们注意到了一些通常只会在肠道中出现的特征，如隐窝状结构和胃组织。令人惊讶的是，这些结构会产生消化酶，就像它们就正住在胃里，而不是肺。
在简单地证明了基因调整可能会促使肺细胞改变发育轨迹后，Tata想知道，如果再进行一到二次调整，是否会刺激它们形成肿瘤。这一次，他们除了去除了NKX2-1，还激活了癌基因SOX2或KRAS。
该研究发现，叠加了SOX2突变的小鼠产生的肿瘤看起来像是来自于前肠；而叠加了KRAS突变的小鼠则似乎是出现了来自于中后肠部分的肿瘤。
Tata和他的同事们随后想知道，这些基因是否能真的改变肺细胞的命运，或者它们是否需要自身微环境中的额外信号。
为了回答这个问题，他们开发了一个新的“小肺肿瘤”系统——肺肿瘤组织的小型版本——并发现，基因操纵足以使肺细胞显示出这样的可塑性。
Tata表示：“癌症生物学家早就怀疑癌细胞可能会为了逃避化疗和获得抵抗力而让自己转变，但他们并不知道这种可塑性背后的机制。而现在，我们已经知道我们在这些肿瘤中会遇到的问题，我们可以提前思考这些细胞可能会采取的转变途径，并能设计阻止他们癌变的疗法。”
未来，Tata计划使用它的小型肺肿瘤系统，进一步探索肺癌细胞的耐药机制。
作者：李彤馨/编译
蝌蚪五线谱编译自sciencealert，译者 李彤馨，转载须授权
