LGR5癌细胞是复发原因的最有力候选，但尚无证据

庆应义塾大学7月8日宣布，首次阐明了控制结直肠癌生长的人类“癌症干细胞”即使在化疗后也不会死亡并导致复发的机制。这项研究是由有机体医学研究员太田由纪、专职讲师藤井正之和同一大学医学院医学部坂口光博的纪念讲座佐藤敏郎的研究小组进行的。研究成果发表在《Nature》杂志上。

日本患大肠癌的人数是所有癌症中最高的，2020年的死亡人数在女性中最高，在男性中排名第三，给社会蒙上了很大的阴影。化学疗法的最新进展改善了无法切除的晚期癌症的治疗结果，但一些癌细胞在化学疗法后存活，导致复发，因此大肠癌的死亡人数仍居高不下。因此，了解癌症复发的机制并开发有效的治疗方法是一项紧迫的任务，但由于技术问题而难以实现。

在之前的研究中，该研究小组开发了一种类器官技术，可以在体外增殖人结肠上皮细胞。通过应用它，我们将人类结直肠癌类器官移植到小鼠体内，并成功地在体内创建了模仿结直肠癌的癌组织。其结果是，能够研究到目前为止无法观察到的癌细胞的行为。结果表明存在癌症干细胞。2017年，科学家进一步利用该技术，向世人展示了在癌症的形成、成长中发挥重要作用的人类大肠癌的癌干细胞的存在。通过细胞系谱分析证实了表现被称为LGR5的分子的大肠癌细胞(LGR5癌细胞)是癌干细胞，同时描绘出了被标记的LGR5癌细胞产生荧光癌组织的样子。而且，不是LGR5癌细胞的癌细胞没有出现新的癌组织。癌症干细胞是导致癌症复发的最有力候选，但即使拥有这些技术，也没有找到任何线索。其中一个原因是将大肠癌类器官植入小鼠皮下，因此无法观察到每一个癌细胞。

实时成像证实存在三种动态模式：持续生长、癌症消失和休眠

此次研究克服了这一瓶颈，证实了由于大肠癌干细胞的一部分处于休眠状态，可以诱导化疗的耐药性和癌症复发。此外，研究人员还阐明了大肠癌干细胞如何维持休眠状态，引导癌症复发的分子机制。

研究小组首先去除了覆盖移植类器官的小鼠皮肤，并用透明窗口取而代之，以在细胞水平上可视化癌症干细胞的动态。通过这个窗口，可以实时观察每个 LGR5 癌细胞如何产生发光的肿瘤。这种实时成像证实了 LGR5 癌细胞的动态存在三种模式。大约 24% 的 LGR5 癌细胞会形成持续生长的大肿瘤，而大约 54% 的癌细胞会在此过程中丢失，无法产生新的肿瘤。这是因为细胞相互竞争，赢家产生新的肿瘤，而输家则消失。有趣的是，其余 21% 的 LGR5 癌细胞在观察期间处于休眠状态，几乎没有分裂。

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