正常的健康組織通常抑制腫瘤生長，阻止癌細胞增殖和轉移。但是這種情形在分子水平上是如何發(fā)生的一直是一個謎。如今，研究人員呈現(xiàn)一個局部環(huán)境如何調(diào)節(jié)和阻止單個突變細胞增殖為腫瘤的模型。

這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》期刊上，證實了以前的研究表明癌癥不只是細胞中DNA突變堆積的產(chǎn)物，而且還依賴于細胞所處局部環(huán)境的結構。

美國耶魯大學研究皮膚癌的Douglas Brash(未參加這項研究)說：“它確實非常吸引人。這篇論文證實癌癥不是細胞自主引發(fā)的過程，周圍環(huán)境確實重要。”

以前的實驗證實胚胎能夠抑制腫瘤產(chǎn)生。比如，在一項經(jīng)典研究中，注射致瘤性病毒快速誘導孵出的小雞的翅膀長出腫瘤，但是在4天大的雞胚胎中則不能誘導腫瘤產(chǎn)生。不過一直以來很少有人在組織培養(yǎng)物中進行分子水平上的實驗研究這種現(xiàn)象。

來自哈佛醫(yī)學院的Joan Brugge和Cheuk Leung使用人乳腺上皮細胞的三維細胞培養(yǎng)物研究表達單個癌基因的細胞在組織類似的環(huán)境中的行為。研究人員使用病毒載體在三維結構的單個細胞中每次過量表達一個已發(fā)現(xiàn)與上皮癌相關聯(lián)的基因。過表達Myc、一個重要的轉錄因子或者突變激活的干擾細胞分裂監(jiān)測點的AKT1都不會導致細胞增殖。Brugge說，“我們發(fā)現(xiàn)當單個細胞處于正常的限制生長的結構環(huán)境下大多數(shù)癌基因不能夠擴增。”

但是過表達ERBB2---一種在30%乳腺瘤中發(fā)生擴增的基因編碼的細胞受體---的細胞移動到組織培養(yǎng)物的中間，即稱作腔(lumen)的開放空間。在那里，單個突變的細胞不受正常的周邊環(huán)境影響而進行增殖。

研究人員通過進一步實驗發(fā)現(xiàn)ERBB2表達影響胞外基質蛋白，從而破壞局部的細胞-基質附著和允許細胞沖破束縛進入腔中不受限制的空間環(huán)境。當表達ERBB2的細胞移動到腔中的能力受阻時，它與相鄰的細胞呆在一起而不再能夠進行增殖。他們也發(fā)現(xiàn)只需通過破壞組織中細胞之間的連接，表達包括激活的AKT1在內(nèi)的之前是良性的其他癌基因的突變細胞能夠移動進入腔中并發(fā)生增殖。Bras說，“與突變細胞相鄰的細胞的地理環(huán)境影響著突變的細胞是否能夠移動到組織中不同的部分。”

接下來，Brugge計劃研究成熟的相鄰細胞如何阻止單個突變的細胞發(fā)生增殖以及環(huán)境中其他因素如**細胞是否影響突變細胞的命運。她說，“我們想知道正常條件下局部環(huán)境結構抑制效應的性質。”