一项新的研究表明，细胞分裂的速度可能决定了癌症的发展，为新的预防疗法带来了希望。
来自多伦多西奈健康研究所的研究人员发现，细胞完成一次完整分裂所需的总时间（称为总细胞周期时长，或Tc）可以预测细胞是否会发展成肿瘤。分裂速度快的细胞更有可能变成癌细胞，而分裂速度慢的细胞则往往能够避免这种命运。
这一发现为科学家对癌症及其起源的理解增添了新的层面。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——特别是其分裂速度——在决定细胞是否会最终成为肿瘤方面起着关键作用。
癌症无因？
人体内的细胞在其一生中会积累各种突变。这些基因错误可能由多种原因引起：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，大多数突变细胞并不会变成癌症。
西奈健康研究所卢纳菲尔德-坦嫩鲍姆研究所的高级研究员Rod Bremner博士解释说：“一个普通成年人体内有数百万个带有突变的细胞，但我们并不是一直都会患上癌症。”
他的团队想要了解为什么。如果突变本身不会触发癌症，那么是什么触发了癌症？
为了找到答案，他们开始研究视网膜母细胞瘤，这是一种主要发生在儿童中的罕见眼癌。研究人员观察了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何时以及如何分裂。
有趣的是，具有Rb基因突变的小鼠在大多数组织中并没有发展出肿瘤，尽管这些细胞以异常的方式进行分裂。事实上，当将Rb缺陷型胚胎干细胞引入早期胚胎时，这些细胞最终存在于几乎所有成体组织中。但只有垂体腺发展出了肿瘤。其余的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：为什么有些细胞会屈服于癌症，而其他细胞即使具有相同的基因错误也能抵抗？
速度比你想象的更重要
Bremner博士和他的同事Danian Chen决定研究细胞分裂的速度。研究团队在不同组织中引入了已知会导致癌症的各种突变，如肺部、视网膜和垂体腺。他们发现了一些引人注目的现象。
在每种情况下，癌症都从细胞周期最短的细胞类型中发展而来。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的丢失组合导致快速分裂的神经内分泌肺细胞发展成肿瘤。其他突变如KrasG12D和BrafV600E则在具有较短Tc值的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，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没有激活的情况下也能实现。
在一个模型中，阻断SKP2–p27–CDK2/CDK1轴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征，如其经历凋亡或免疫检测的能力。它纯粹通过改变分裂速度来发挥作用。
正常细胞，而不是死细胞
这项研究挑战了只有细胞死亡或免疫监视才能阻止癌症发展的观点。事实上，许多体内的突变细胞并不会死亡——它们只是停止异常分裂并像正常细胞一样行为。
“突变细胞逃脱癌症最常见的方法就是变成正常细胞，”Bremner博士说。“它们稍微异常地分裂一点，然后停止并看起来像任何其他正常细胞。”
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。大多数只是回到正常的生长模式，特别是如果它们的分裂速度足够慢以避免危险的积累。
这有助于解释为什么人们不会经常发展出肿瘤，即使他们的组织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：总细胞周期时长。
不仅仅是存在的突变重要，细胞在突变后的行为也重要。更快的周期似乎是导致癌症的关键因素之一。
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。
“我们的工作表明，我们可能能够干预易患癌症的细胞，通过适当的治疗剂稍微减慢它们的速度，”Bremner博士说。“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。”
研究暗示，有一天，治疗可以专注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阻止肿瘤形成。
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，还关注时机。
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