近日，來自美國約翰斯霍普金斯大學(xué)的研究人員利用人類乳腺癌細(xì)胞和小鼠模型研究了癌癥干細(xì)胞究竟如何在低氧情況下生存。一直以來，癌癥干細(xì)胞的增殖都被看作是癌癥治療的主要障礙。

這項(xiàng)新研究表明低氧條件能夠通過胚胎干細(xì)胞與乳腺癌干細(xì)胞之間相同的生化反應(yīng)鏈促進(jìn)細(xì)胞生長，對該過程進(jìn)行深入了解能夠幫助科學(xué)家們找到攻克癌癥干細(xì)胞增殖的新路徑。

研究人員表示，目前仍然有許多未知問題需要解答，但是他們已經(jīng)知道低氧環(huán)境能夠成為癌癥干細(xì)胞增殖的溫床，這為乳腺癌治療提供了一些可能的藥物靶點(diǎn)。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊PNAS上。

科學(xué)家們很早就了解到低氧環(huán)境能夠影響腫瘤生長，但是對于晚期腫瘤來說，其中可能存在一種矛盾：侵襲性腫瘤中存在一些低氧區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)癌細(xì)胞會(huì)因缺氧而死亡，然而患有侵襲性癌癥的病人病情往往最差。這項(xiàng)新研究表明低氧環(huán)境其實(shí)能夠促進(jìn)一些癌癥干細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增，并且其中的機(jī)制與胚胎干細(xì)胞使用的機(jī)制相同。

研究人員指出，人類呼吸的空氣中氧氣含量為21%，健康的人類乳腺組織中氧含量大約為9%，而乳腺腫瘤中氧含量只有1.4%。之前研究表明低氧條件能夠增加低氧誘導(dǎo)因子（HIF）家族成員的表達(dá)，進(jìn)而開啟更多的基因表達(dá)，其中就包括促進(jìn)干細(xì)胞形成的NANOG基因。

研究人員首先使用了兩種人類乳腺癌細(xì)胞系進(jìn)行研究，他們發(fā)現(xiàn)低氧能夠誘導(dǎo)HIF蛋白表達(dá)，進(jìn)而開啟一種叫做ALKBH5的基因，該基因的產(chǎn)物能夠移除NANOG mRNA上的甲基基團(tuán)，抑制NANOG mRNA的降解。如果抑制ALKBH5蛋白的合成，NANOG的水平以及癌癥干細(xì)胞的數(shù)目就會(huì)減少；而過表達(dá)ALKBH5則可以在無低氧暴露的情況下降低NANOG mRNA的甲基化水平，并增加乳腺癌干細(xì)胞的數(shù)目。

最后，研究人員將1000個(gè)三陰性乳腺癌細(xì)胞注射到小鼠的乳腺脂肪墊中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射缺失ALKBH5的細(xì)胞的小鼠腫瘤形成率只有43%（14只小鼠中僅有6只形成腫瘤），而注射正常癌細(xì)胞的小鼠全部形成腫瘤。這表明ALKBH5能夠幫助維持癌癥干細(xì)胞以及它們的腫瘤形成能力。

研究人員表示，他們將進(jìn)一步研究看看腫瘤的轉(zhuǎn)移是否也會(huì)受到低氧/ ALKBH5/NANOG的影響，同時(shí)這項(xiàng)研究也為乳腺癌的治療找到一些潛在靶點(diǎn)。