一项新的研究表明，细胞分裂的速度可能决定了哪些突变细胞会变成癌细胞，而哪些不会。这一隐藏的线索可能解释了为什么一些突变细胞会变成癌细胞，而另一些则不会。
来自多伦多西奈卫生院的研究人员的新研究揭示，细胞完成一个完整的分裂周期所需的总时间——称为总细胞周期持续时间（Tc）——可以预测它是否会发展成肿瘤。快速分裂的细胞更有可能变成癌细胞，而缓慢分裂的细胞则往往能逃脱这种命运。
这一发现为科学家们对癌症及其起源的理解增加了一个新的层面。它表明，仅仅拥有致癌突变是不够的。细胞如何应对这些突变——尤其是它们分裂的速度——在决定其最终是否会变成肿瘤方面起着关键作用。
癌症没有原因？
你体内的细胞在一生中都会积累突变。这些基因错误可能是由于多种原因造成的：环境暴露、遗传特征或细胞分裂过程中的随机错误。但令人惊讶的是，大多数突变细胞从未变成癌症。
西奈卫生院卢嫩费尔德-坦嫩鲍姆研究所的高级研究员罗德·布雷姆纳博士对此解释说：“一个普通成年人体内有数百万个带有突变的细胞，然而我们并没有因此经常患上癌症。”
他的团队想要了解其中的原因。如果突变本身并不能引发癌症，那么是什么因素导致了癌症的发生呢？
为了找到答案，他们首先研究了一种主要发生在儿童身上的罕见眼癌——视网膜母细胞瘤。研究人员观察了具有Rb基因突变的细胞——这是一种已知的肿瘤抑制基因。该基因通常控制细胞如何以及何时分裂。
有趣的是，具有Rb基因突变的小鼠在大多数组织中并未发展成肿瘤，尽管这些细胞以异常方式分裂。事实上，当将Rb缺陷的胚胎干细胞引入早期胚胎时，这些细胞最终分布到了几乎所有成年组织中。但只有垂体腺发展成了肿瘤。其余细胞尽管携带危险突变，但仍然保持正常。
这提出了一个关键问题：是什么使一些细胞屈服于癌症，而另一些细胞即使有相同的基因错误也能抵抗？
速度比你想象的更重要
布雷姆纳博士和他的同事陈达年决定研究细胞分裂的速度。研究团队在不同组织（如肺、视网膜和垂体腺）中引入了已知会导致癌症的各种突变。他们发现了一些引人注目的结果。
在每一种情况下，癌症都是从细胞周期最短的细胞类型中发展出来的。也就是说，分裂最快的细胞最有可能变成癌细胞。
这一模式适用于各种基因突变。例如，Rb和p53的缺失组合导致快速分裂的神经内分泌肺细胞发生肿瘤。其他突变如KrasG12D和BrafV600E则在周期时间较短的II型肺泡细胞中引发肿瘤。
即使在具有不同类型突变的组织中，这种联系也是相同的：周期时间越短，风险越高。
进一步分析显示，延长Tc——减缓分裂速率——可以防止肿瘤形成。而且这种抑制作用甚至在典型的防御机制如免疫清除或程序性细胞死亡未激活的情况下也能实现。
在一个模型中，阻断SKP2-p27-CDK2/CDK1轴中的特定通路阻止了癌症的发展。这种方法不影响细胞的其他特性，如凋亡或免疫检测。它纯粹通过改变分裂速度来发挥作用。
正常细胞，而不是死亡细胞
这项研究挑战了只有细胞死亡或免疫监视才能阻止癌症的观点。事实上，人体内许多突变细胞并不会死亡——它们只是停止异常分裂并表现得像正常细胞。
布雷姆纳博士说：“突变细胞逃避癌症最常见的方法就是成为正常细胞。它们稍微异常分裂一段时间，然后停止，看起来就像任何其他正常细胞一样。”
换句话说，并不是每个突变细胞都会触发免疫反应或自我毁灭。大多数只是恢复正常的生长模式，特别是如果它们的分裂速度足够慢以避免危险的累积。
这有助于解释为什么人们不会不断长出肿瘤，尽管他们的组织中充满了携带癌症相关突变的细胞。
重新思考癌症的起源
多年来，科学家们一直在研究癌症的标志——几乎所有的肿瘤都具有的特征，如不受控制的生长、抗死亡能力以及吸引血管的能力。但新的发现表明，还应该添加另一个标志：总细胞周期持续时间。
不仅仅是存在哪些突变重要，细胞在此后的行为也至关重要。较快的周期似乎是在导致癌症的过程中一个关键因素。
研究人员还强调，Tc可以识别各种癌症的“起源细胞”——最初变成恶性细胞的那个细胞。在所有测试的模型中，周期最短的细胞变成了癌症，即使在不同时间引入不同的突变也是如此。
这可以帮助科学家理解特定癌症的起点以及为什么某些细胞比其他细胞更脆弱。
预防的新途径？
这项工作的最令人兴奋的部分是其潜在的新治疗策略。如果减缓细胞分裂可以防止肿瘤形成，那么未来的治疗方法可能会针对高危个体调整Tc。
布雷姆纳博士说：“我们的工作表明，我们可能能够通过适当的治疗药物干预易患癌症的细胞，稍微减慢它们的速度。但首先，我们需要了解不同细胞类型中细胞周期速率的调控机制。”
这项研究暗示，有一天，治疗可能集中于增强大多数细胞已经表现出的自然抵抗力。与其杀死癌细胞，医生可以通过给细胞更多的分裂间隔时间来防止肿瘤形成。
还有很多需要学习的地方。但这些发现提供了一种新的思考癌症的方式——不仅关注遗传学，还关注时间。
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