皮膚細胞中有如此多的突變細胞，為什么最終卻很少形成癌癥？《Cell Stem Cell》一篇新文章揭開了問題的答案。
正常皮膚含有混雜的突變細胞，但很少有最終形成癌癥的，科學家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了原因。劍橋大學桑格研究所和MRC癌癥研究所的研究員通過基因工程小鼠，發(fā)現(xiàn)皮膚組織中的突變細胞會相互競爭，只有適者才能生存。
9月27日發(fā)表在Cell Stem Cell雜志上的研究結果顯示，人類正常皮膚對癌癥的抵抗力比之前想象的更強，即使組織中發(fā)生突變細胞之間的斗爭時，皮膚仍然發(fā)揮功能。
人非黑色素瘤皮膚癌包括兩種主要類型：基底細胞皮膚癌和鱗狀細胞皮膚癌，它們都發(fā)生在暴露于陽光下的皮膚區(qū)域。基底細胞皮膚癌是最常見的皮膚癌類型，而鱗狀細胞皮膚癌一般生長較快。英國每年有超過140,000 例新的非黑色素瘤皮膚癌病例。
然而，每個暴露于陽光下的人的皮膚都會攜帶許多突變細胞，其中只有極少數(shù)會發(fā)展成腫瘤。這其中的原因還不清楚。
研究人員首次表明，皮膚中的突變細胞會形成相互競爭的克隆細胞。在這個競爭中，許多突變克隆從組織中丟失，這與進化過程中的物種選擇相似。同時，皮膚組織的彈性也在被競爭性突變細胞接管時發(fā)揮正面作用。
劍橋大學桑格研究所和MRC癌癥研究所，通訊作者Phil Jones教授說：“在人類身上，我們看到一種突變的皮膚細胞，它可以極大地擴展到覆蓋幾毫米的皮膚。但是為什么這樣總不會形成癌癥呢。我們的身體是進化戰(zhàn)場的場景。在我們的皮膚中，競爭的突變體不斷地為爭取空間發(fā)生戰(zhàn)爭，在那里只有適者生存。”
在這項研究中，科學家用小鼠對人體皮膚中的突變細胞進行模擬。研究人員專注于p53基因，這是非黑色素瘤皮膚癌的關鍵驅動因素。
研究小組創(chuàng)造了一個基因“開關”，當打開時，用相同的單個堿基改變的基因取代p53（像單詞中的打字錯誤）。這改變了的p53蛋白，使突變細胞比它們的鄰近細胞具有優(yōu)勢。突變的細胞生長迅速，擴散并占據(jù)皮膚組織，外觀變厚。然而，六個月后，皮膚恢復正常，正常皮膚和突變皮膚之間沒有視覺差異。
研究小組隨后調查了日光照射對皮膚細胞突變的作用。研究人員將非常低劑量的紫外光（低于曬傷水平）照射到具有突變p53的小鼠身上。突變細胞生長速度快得多，僅在數(shù)周內達到非紫外照射克隆六個月的生長水平。然而，盡管生長速度較快，但在暴露紫外九個月后，癌癥仍未形成。
桑格研究所共同第一作者Kasumi Murai博士說：“我們沒有觀察到一個突變的皮膚細胞集落足以引起癌癥，甚至在暴露于紫外線之后。暴露在陽光下不斷產(chǎn)生新的突變超過p53突變。我們發(fā)現(xiàn)，在給小鼠照射紫外線后，皮膚看起來完全正常，這表明皮膚組織設計得非常好，從而可以容忍這些突變，并且仍然能夠發(fā)揮功能。”
劍橋大學MRC癌癥研究所，共同作者 Ben Hall博士說：“人們患非黑色素瘤皮膚癌的原因是，在很長的一段時間里，他們皮膚中的大部分已經(jīng)被競爭性的突變細胞定植。” 這項研究表明，我們暴露在陽光下的越多，在皮膚中它就越能驅動新的突變和競爭。最終幸存的突變可能演變成癌癥。
參考文獻：
Epidermal tissue adapts to restrain progenitors carrying clonal p53 mutations
