全球每年大约有超过860万人死于癌症。尽管目前科学家们在癌症疗法研究上取得了一定的进展，但晚期癌症患者的5年生存率依然很低。其中一个原因就是患者机体的癌症组织中含有癌症干细胞，其对化疗和放疗都有一定的耐受性，这些癌症干细胞能作为“根”存在或在机体中循环，从而导致癌症复发。
近日，来自北海道大学等机构的科学家们发表了一项新的研究，他们通过对6种不同的人类癌细胞类型进行研究，成功在24小时内将癌细胞转换回了癌症干细胞，并利用相应的受体制剂抑制并剔除相应的癌症干细胞。该研究为开发靶向作用癌症干细胞的新型药物提供了新的思路。相关研究结果发表在国际杂志《Nature Biomedical Engineering》上。
在这项研究中，研究人员调查发现，癌症干细胞需要一种非常特殊的微环境，而DN凝胶（双网凝胶，double-network hydrogel）能够重现这种微环境。DN凝胶是由两种化学物质组成的网络，其中含有大量的水分，这就赋予了DN凝胶具有类似生物组织的柔软和湿润特性。
在实验中，研究人员分别将脑癌、子宫癌、肺癌、结肠癌、膀胱癌和肉瘤等6种类型的癌细胞置于DN凝胶上时，这些癌细胞就会开始形成球状结构并产生癌症干细胞的特殊分子标志物，比如SOX2和Oct3/4和Yamanaka因子等，这表明癌细胞发生了重编程。当将在DN凝胶上培育的脑癌细胞植入到小鼠大脑中后，其就能有效快速形成肿瘤组织，这就揭示了癌细胞的“干性”。
此外，研究人员还揭示了参与癌细胞重编程的部分分子机制。研究发现，钙离子通道受体和骨桥蛋白对于调节DN凝胶所介导的脑癌细胞干性的诱导非常重要，而且在DN凝胶上培育的脑癌细胞还能产生名为血小板衍生生长因子受体的特殊受体分子。通过添加这些受体的分子抑制剂，研究人员就能靶向作用并剔除癌症干细胞。这就表明，DN凝胶或能用来帮助筛选治疗性药物。
研究人员表示，理解癌症干细胞的分子机制对于开发新型的癌症疗法具有非常重要的意义。未来DN凝胶或能用来帮助进行癌细胞类型的诊断并帮助开发新型个体化疗法来治疗并改善多种癌症患者的预后。
资讯出处：
[1] Jun Suzuka,Masumi Tsuda,et al.Rapid reprogramming of tumour cells into cancer stem cells on double-network hydrogels[J].Nature Biomedical Engineering,2021,(3).
