恢復理論首次提出在1800年代末,胚胎器官的正常發(fā)育和癌癥的發(fā)展是相關的,索爾克生物研究所的科學家們研究了小鼠器官發(fā)展揭開乳腺癌如何,也許其他癌癥,發(fā)展人。他們的發(fā)現(xiàn)為預測和個性化診斷和治療癌癥提供了新的方法。

在2月3日發(fā)表在《干細胞》雜志上的一篇論文中，科學家們報告說，在某些類型的人類乳腺癌中發(fā)現(xiàn)的遺傳特征與在小鼠胚胎的乳腺組織中發(fā)現(xiàn)的干細胞有驚人的相似之處。這些發(fā)現(xiàn)表明，癌細胞破壞了引導未成熟細胞在正常生長過程中構建器官的關鍵遺傳程序。

“健康發(fā)育胚胎中的干細胞有一個GPS系統(tǒng)來提醒它們在器官中的位置，”索爾克基因表達實驗室的杰弗里·沃爾教授說，他領導了這項研究。“該系統(tǒng)依靠內(nèi)部指令和外部環(huán)境信號來告訴干細胞在體內(nèi)做什么和去哪里。”它刺激干細胞生長并形成更多的干細胞，或轉(zhuǎn)化成不同的細胞，形成復雜的器官，如乳房。我們的發(fā)現(xiàn)告訴我們，這個GPS系統(tǒng)在癌癥發(fā)展過程中被破壞了，這也許可以解釋為什么我們在乳腺癌中檢測到干細胞樣細胞

19世紀70年代，弗朗西斯科•杜蘭特和朱利葉斯•科恩海姆首次提出了癌癥與胚胎組織之間的關系。最近，包括本杰明·斯派克(Benjamin Spike)在內(nèi)的科學家發(fā)現(xiàn)，腫瘤中往往含有由其遺傳特征揭示的干細胞特征。斯派克是該研究的第一作者之一，也是瓦爾實驗室的博士后研究員。

因此，許多科學家和醫(yī)生都在尋找消滅癌癥中干細胞樣細胞的方法，因為這些細胞可能會使癌癥對治療更具抵抗力，并可能導致癌癥復發(fā)。索爾克的科學家們現(xiàn)在正在對某些形式的乳腺癌干細胞進行特征分析，以阻止它們的生長。

研究器官特異性干細胞的遺傳活性非常困難，因為這些細胞非常罕見，而且很難將它們與器官中的其他細胞分離開來。但是，通過關注從小鼠胚胎中獲得的組織，索爾克的研究人員首次能夠識別并分離出足夠數(shù)量的胎兒乳腺干細胞，從而開始了解它們的GPS是如何工作的。

索爾克大學的科學家們首先做出了一個驚人的發(fā)現(xiàn)，這些胎兒的乳腺干細胞直到出生前才完全發(fā)揮功能。這一觀察表明，細胞要成為干細胞，需要一個非常特殊的環(huán)境。在胚胎后期的乳腺干細胞數(shù)量充足，可以簡化分離過程。這使得他們的基因特征得以確定，然后與乳腺癌干細胞的基因特征進行比較。

胎兒乳房干細胞的特征與侵襲性乳腺癌中發(fā)現(xiàn)的干細胞驚人地相似，其中包括一種名為“三陰性”的惡性腫瘤亞型的相當一部分。“這很重要，因為這種類型的乳腺癌到目前為止還缺乏用于設計個性化治療策略的分子靶點。”

本杰明·斯派克說:“在成人體內(nèi)促進腫瘤發(fā)展的細胞不太可能‘發(fā)明’全新的基因表達模式。”“相反，一些癌細胞似乎重新激活并破壞了控制胎兒組織干細胞功能的程序，包括來自相鄰細胞的程序，這些細胞構成了周圍的胎兒干細胞景觀或微環(huán)境。”

共享基因特征的發(fā)現(xiàn)為科學家探索癌癥與發(fā)育之間的聯(lián)系提供了一條新途徑。通過發(fā)現(xiàn)新的生物標記，科學家們希望通過展示腫瘤的GPS系統(tǒng)是如何運作的來開發(fā)個性化治療的測試。這應該有助于醫(yī)生確定哪些患者可能從治療中受益，以及正確的治療類型。

醫(yī)生們已經(jīng)在使用赫賽汀(Herceptin)等藥物，專門針對腫瘤中出現(xiàn)故障的基因通路，但目前還沒有針對某些侵襲性疾病(如三陰性亞型)的藥物。

雖然三陰性的癌細胞缺乏目前用于指導乳腺癌治療的三種關鍵遺傳標記，但科學家的分析表明，它們嚴重依賴通過類似于影響胎兒乳腺干細胞生長的途徑發(fā)出信號。

他們發(fā)現(xiàn)，胎兒乳腺干細胞對已經(jīng)存在的一類靶向療法敏感，因此這些療法也可能對三陰性乳腺癌有效。目前正在進行實驗室研究和臨床試驗以檢驗這種可能性。

Wahl說:“通過更好地了解單個患者的癌癥基因，我們正在付出大量努力使癌癥治療個性化。”“我們的發(fā)現(xiàn)提供了一種方法，通過研究小鼠的原始干細胞，為人類發(fā)現(xiàn)新的靶點和新藥。”