急性髓系白血病(AML)是一种侵袭性血液癌症,影响所有年龄段人群,但在65岁以上人群中最为常见。挪威每年约有150人被诊断患有这种疾病,男性患病率略高于女性。65岁以上患者的五年生存率不到5%。
这种类型的白血病起源于产生血细胞的骨髓。唯一能治愈该疾病的治疗方法是干细胞移植,但由于其潜在的严重副作用,这种高强度治疗方法并非适用于所有人,包括老年患者。
在一项新研究中,研究人员研究了癌细胞如何在骨髓中发育,以及是否有可能阻止它们。
"我们的研究为急性髓系白血病提供了新的见解。我们认为这些发现可用于未来开发该疾病的新治疗方法,"奥斯陆大学副教授Lorena Arranz表示。她同时担任"干细胞、衰老和癌症"研究组负责人及CRESCO胚胎学与健康发展中心副主任。她与团队致力于寻找更好的白血病检测和治疗方法。
该研究发表在《Nature Communications》上。
我们能否防止干细胞变成癌细胞?
在这项研究中,研究人员专注于骨髓中的血干细胞。干细胞的一个独特特征是它们可以分化成多种类型的细胞。血干细胞能够发育成所有类型的血细胞。
"干细胞具有在整个生命过程中自我更新和分化成成熟细胞的能力。这通过细胞分裂和分化实现。这两个过程必须受到严格控制,因为如果它们失去平衡,细胞可能会转变成癌细胞,"她解释道。
干细胞可以处于休眠状态或活跃分裂生成新的血细胞。在健康个体中,它们发育成红细胞、白细胞和血小板。相比之下,在急性血液癌症患者体内,干细胞会发育成癌细胞而非健康血细胞。
如果我们能防止这种情况发生呢?Arranz和她的同事认为这可能是可行的。
信号决定干细胞命运
干细胞的发育方向取决于其周围微环境发出的信号。
"我们已经确定了影响这种类型白血病发展的关键信号,这些信号可被用于对抗癌症,"她说。
人体必须持续确保产生足够的血液,同时为未来保留干细胞储备。研究人员发现的信号通过指示干细胞是保持休眠还是激活分化来维持健康平衡。
"该系统同时具备加速器和刹车机制。加速器促使干细胞分裂增殖,而刹车则让干细胞保持静止状态,"Arranz解释道。
研究人员发现,这些信号涉及琥珀酸(succinate)分子及其受体SUCNR1。它们的浓度水平决定了干细胞是"踩油门"还是"踩刹车"。SUCNR1的激活通过调控S100A8和S100A9两种促癌蛋白来维持干细胞健康状态。
在小鼠模型中调控血液癌症发展
研究团队分析了急性髓系白血病患者的临床数据,并利用干细胞分析、RNA测序和光谱流式细胞术等先进技术,在白血病小鼠模型上开展实验。
针对患者样本,他们检测了SUCNR1的表达水平。
"我们发现患者SUCNR1水平低与生存率显著降低相关,"Arranz指出。
研究还观察到,这些分子及其通过S100A8和S100A9介导的信号通路直接影响小鼠模型中疾病的进展。
"简言之,我们证明通过调节琥珀酸、SUCNR1和S100A9的水平,可以干预小鼠体内白血病的发展进程,"这位副教授表示。
急性髓系白血病治疗新前景
Arranz对研究前景表示乐观。
"琥珀酸通常被视为推动这种血液癌症进展的'有害分子'。我们现在发现了琥珀酸通过SUCNR1发挥的新保护作用,"她说。"下一步将探索如何将这一发现应用于临床治疗。"
研究员Vincent Cuminetti在该研究中发挥了核心作用,他也看到了血液癌症治疗的突破性潜力。
"我们相信这项研究将帮助开发基于患者SUCNR1水平的个性化治疗方案,"Cuminetti表示。
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