암 줄기 세포는 환경과의 대화를 통해 연료를 공급받습니다.

[아름이]

암 줄기 세포는 환경과의 대화를 통해 연료를 공급받습니다.
날짜:
2022년 11월 30일
원천:
록펠러 대학교
요약:
새로운 연구 결과는 암의 많은 돌연변이가 종양 줄기 세포가 주변 환경과의 비정상적인 대화에 의해 이미 형성된 경로를 돌에 고정시키는 것일 수 있음을 시사합니다.

무엇이 종양 성장을 주도합니까? 건강한 조직에 의지를 강요하는 소수의 불량 세포입니까, 아니면 평화로운 세포에서 최악의 결과를 초래하는 병든 조직입니까? 아니면 둘 사이의 앞뒤 대화입니까? 새로운 연구에 따르면 적어도 하나의 일반적인 피부암의 진행에 관해서는 후자일 수 있습니다.

연구원들은 건강한 줄기 세포에 있는 단일 돌연변이 유전자가 암 줄기 세포와 주변 조직 사이의 잘못된 피드백 루프를 점점 더 일탈시켜 악성 종양의 발달을 촉진할 수 있음을 발견했습니다. 이번 연구 결과는 암의 많은 돌연변이가 주변 환경과 종양 줄기 세포의 비정상적인 대화에 의해 이미 구축된 경로를 돌에 고정시키는 것일 수 있음을 시사합니다. Nature 에 발표된 이러한 결과가 광범위하게 적용 가능한 것으로 입증되면 이 발견은 다양한 암 치료에 대한 새로운 접근 방식을 위한 길을 열 수 있습니다.

"암이 미세 환경을 형성하거나 환경이 종양에 영향을 미치는 것이 아닙니다." 록펠러 대학의 Elaine Fuchs 연구실 대학원생인 Shaopeng Yuan은 말합니다. "우리의 연구는 미세 환경과 종양의 줄기 세포 사이에 혼선이 있음을 보여줍니다. 그들은 서로 소통하고 종양 촉진 요인의 고리를 만듭니다."

편평 세포 암종에 대한 스포트라이트

거의 모든 종양의 중심에는 암 줄기 세포의 작은 하위 집합이 있습니다. 화학 요법과 면역 요법에 내성이 있는 이 악성 종자는 종양을 살아 있게 유지하는 역할을 하는 세포이며 양성 성장을 전이성 질환으로 바꾸는 과정에서 핵심 역할을 합니다. 그리고 피부암, 췌장암, 폐암 및 결장직장암을 포함한 많은 암 줄기세포 뒤에는 RAS 유전자가 있습니다. RAS 유전자는 돌연변이가 발생하면 조직 줄기세포가 정상적인 환경 신호를 무시하고 자연 과정에서 벗어나 조직 성장을 제어합니다.

그 상호 작용의 미세한 점을 더 잘 이해하기 위해 Yuan과 동료들은 RAS 돌연변이와 관련된 피부암인 편평 세포 암종에 관심을 돌렸습니다. 팀은 개별 피부 줄기 세포에서 돌연변이 HRAS(피부암에서 가장 흔한 RAS 계열의 구성원)를 유도하고 암 줄기 세포가 주변 조직과 어떻게 상호 작용하는지 모니터링하는 것으로 시작했습니다. "시간이 지남에 따라 암 줄기 세포와 그 미세 환경 사이의 대화는 점점 더 이상해졌습니다."라고 Fuchs는 말합니다. "대화를 해독하면서 우리는 줄기 세포와 그 미세 환경 사이의 잘못된 의사 소통으로 인해 높은 돌연변이 부담을 지닌 해당 인간 암에서 활성화되는 것과 거의 동일한 경로가 활성화된다는 것을 깨달았습니다."

이 관찰은 흥미로운 가능성을 제기했습니다. 아마도 많은 암 돌연변이는 암 줄기 세포와 그 미세 환경 사이의 비정상적인 누화에 의해 이미 결정된 악성 진행을 확인하면서 질병의 진행 과정을 설정하지 않고 제자리에 고정시킵니다.

렙틴 신호 전달의 놀라운 역할

암 줄기세포가 이 새로운 자기 부과 악성 종양 미세 환경에 직면했을 때 어떻게 변화했는지 더 조사한 결과, 팀은 침습성 암 줄기세포가 예기치 않게 렙틴 수용체인 Lepr을 발현하기 시작했다는 것을 깨달았습니다. 지방 세포에서 생성되고 비만과 관련이 있는 호르몬인 렙틴은 지방이 아닌 종양이 있는 비만이 아닌 쥐에게 적합하지 않은 것으로 보입니다. 나병은 정상 상피에서는 발현되지 않으며 양성 종양 세포에서는 거의 나타나지 않습니다. 여기에서 그것은 편평 세포 암종(SCC)으로 알려진 종양의 진행 단계의 암 줄기 세포에서 예기치 않게 나타났습니다.

Yuan은 CRISPR 기술을 사용하여 Lepr 및 leptin 수용체 신호가 양성 상태에서 악성 상태로 진행하는 데 필수적임을 보여주었습니다. 그러나 렙틴은 어디에서 왔습니까? 렙틴을 설명할 수 있는 지방 세포의 명백한 증가는 없었고 양성 성장, 진행된 종양 세포 또는 종양 미세 환경도 렙틴 유전자를 발현하는 것으로 보이지 않았습니다. 그러나 렙틴 수용체를 발현하는 악성 종양은 렙틴의 존재로부터 큰 혜택을 받았습니다. 렙틴이 많을수록 더 빨리 성장했습니다.

연구팀은 혈류에서 정상적으로 순환하는 렙틴이 종양에 영양분 및 기타 요인을 공급하는 혈관을 통해 종양에 도달한 것인지 궁금해하기 시작했습니다. 일련의 실험을 통해 그들은 이것이 사실이라는 강력한 증거를 제시했습니다. 더욱이 그들은 암 줄기세포 내의 Lepr/leptin 신호가 PI3-kinase, AKT 및 mTOR 경로를 포함하여 암에서 과활성화되는 것으로 알려진 많은 경로를 자극한다는 것을 계속해서 입증했습니다. 연구진은 단일 종양유전자가 어떻게 줄기세포와 그 환경 사이에서 일련의 자기영속적인 잘못된 의사소통을 유발하여 악성종양을 유발할 수 있는지를 밝혀냈습니다.

연구팀은 현재 종양의 렙틴 수용체를 차단하는 방법을 조사하고 있습니다. 이렇게 하면 분자 멍키 렌치를 악순환에 던져 암을 탈선시킬 수 있습니다. "암 줄기 세포와 미세 환경 사이의 렙틴 수용체/렙틴 누화는 악성 종양을 촉진하는 양성 피드백 루프를 구동합니다."라고 Yuan은 말합니다. "종양 진행을 유도하는 주요 경로인 이 루프를 차단하면 아마도 종양 진행을 차단할 수 있을 것입니다."

편평 세포 암종은 피부뿐만 아니라 식도, 두경부, 폐 및 기타 상피 조직에도 영향을 미치며 함께 세계적으로 여섯 번째로 흔한 암을 구성합니다. 그러나 발견의 의미는 이 특정 암을 넘어 확장됩니다. 암 생물학자들은 일반적으로 종양 진행을 유발하는 유전자 발현의 변화가 세포 내에서 축적되는 많은 돌연변이의 결과라고 가정하지만, 줄기 세포 생물학자의 관점에서 본 연구는 단일 발암성 돌연변이가 암을 유발하는 사건을 어떻게 설정할 수 있는지 보여줍니다. 후속 돌연변이와 무관하게 종양 미세 환경과의 비정상적인 교환에 의해 전달됩니다.

"우리의 연구는 하나의 발암성 돌연변이가 경로를 장악할 수 있고 많은 누적 돌연변이와 동일한 것을 달성할 수 있음을 보여줍니다."라고 Yuan은 말합니다. "우리는 항상 돌연변이를 찾고 있지만 종양 성장을 유도하는 신호 경로를 중지하는 방법에 대해 생각하는 것을 잊지 말아야 합니다."



출처 : https://www.sciencedaily.com/