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撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
2025 年 8 月,西湖大學牽頭創立了一本新期刊——Vita,這是一本國際性開放獲取(OA)期刊,由Cell Research前主編李黨生教授與中國科學院院士、西湖大學校長施一公教授共同擔任期刊主編。
Vita
一詞源自拉丁語 vīta,意為“生命”,該期刊發表卓越且具有重大影響力的科研成果,致力于推動生命科學和生物醫學科學各個領域的知識進步,這些研究要么為理解引人入勝且重要的生物學問題提供關鍵的概念性進展,要么帶來顛覆性的技術、轉化或臨床突破。包括但不限于基礎機制研究和轉化探索,例如生物化學、細胞與分子生物學、神經科學、免疫學、病毒學與微生物學、臨床科學、遺傳學和生物技術。目前,該期刊已上線了兩篇文章,包括一篇“專家觀點”(Expert Views)和一篇“前沿評論”(Cutting Edge)。
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兒童癌癥是否存在一種共同的發病機制?
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在這篇“專家觀點”中,上海交通大學醫學院洪登禮教授、郭曉林研究員和上海兒童醫學中心朱華博士從發育生物學視角提出了兒童腫瘤的共同起源機制。
當我們談到癌癥,通常會聯想到年齡增長、環境因素或不良生活習慣。然而,對于兒童癌癥,這些因素卻難以解釋為何嬰幼兒會患上此類疾病。
兒童癌癥與成人癌癥的本質區別
兒童癌癥與成人癌癥有著根本性的不同。成人癌癥主要由衰老積累的基因突變驅動,而兒童癌癥則與胚胎和早期產后發育密切相關。
這些惡性腫瘤主要影響造血系統(例如白血病)和神經系統(例如腦腫瘤)——這兩個系統正是在早期發育過程中最容易發生癌變的組織。
該文章提出,兒童癌癥可能存在著一個統一的發病機制。這一機制源于我們生命最初階段的發育過程。
發育中的脆弱時刻:當“建設者”細胞失去保護
在胚胎發育過程中,組織形成細胞(TFC) 就像是身體各個器官的“建設者”。它們在不同器官間遷移,同時進行增殖、分化和 DNA 復制等復雜過程。
關鍵問題在于,這些細胞在進行 DNA 復制和基因轉錄時,如同一條繁忙的流水線,如果兩者發生“碰撞”,就會導致基因組不穩定,引發初始突變。
正常情況下,發育中的微環境會提供精確調控,保護這些“建設者”細胞的基因組完整性。例如,在胎兒肝臟中,肝細胞通過分泌 fetuin-A 糖蛋白來保護造血干細胞。
然而,當這種保護機制失效時,“建設者”細胞就容易積累突變,最終轉化為癌細胞。
為什么造血系統和神經系統最易受影響?
該文章指出,造血系統和神經系統雖然在功能上迥異,但在發育過程中卻有著驚人的相似性,這或許解釋了為何兒童癌癥偏好這兩個系統。
共同特征:
廣泛分布:血細胞遍布全身,神經纖維支配各個器官
動態遷移:干細胞需要在不同發育部位之間長途遷徙
高度活躍:細胞增殖和分化過程極為頻繁
在造血系統中,造血干細胞在胎兒期需要經歷從主動脈-性腺-中腎區到胎盤,再到胎肝,最后到骨髓的復雜遷移過程。在胎肝階段早期,肝細胞數量相對較少,無法為快速增殖的造血干細胞提供足夠保護,從而使它們容易受到 DNA 損傷。
同樣,在神經系統發育中,神經干細胞從腦室區遷移到大腦皮層,或從小腦菱唇遷移形成小腦外部顆粒層,這些長途跋涉的過程都使它們暴露在基因毒性應激之下。
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造血和神經系統發育過程中 TFC 的遷移
從機制到預防:未來展望
該觀點最重要的意義在于,為兒童癌癥的預防提供了全新思路。
作者們此前在動物實驗中發現,通過胎盤遞送重組 fetuin-A 蛋白,可以糾正胎兒肝臟中的保護缺陷,降低白血病發生風險。
未來方向:
1. 識別其他器官中類似的基因組保護機制;
2. 開發能夠穿過胎盤或血腦屏障的保護性分子;
3. 建立針對高危孕婦的早期干預策略。
這意味著未來我們或許可以通過母體治療,在胎兒期就穩定“建設者”細胞的基因組,從而預防兒童癌癥的發生。
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兒童癌癥的發展機制及未來展望
這項研究首次提出了兒童癌癥的發育起源統一機制,將不同系統的兒童癌癥聯系在一起。理解發育過程中的“權衡取舍(即那些為保證正常發育功能而不得不承受的脆弱性),為我們提供了理解兒童癌癥起源的關鍵機制洞察。
血紅素缺乏會觸發銅死亡
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在這篇“前沿評論”中,德克薩斯大學西南醫學中心唐道林教授等評述了不久前Cell期刊發表了的一項關于銅死亡的研究成果。
這項研究揭示,急性髓系白血病(AML)依賴于血紅素生物合成受抑制,從而產生一種代謝脆弱性,引發銅依的銅死亡。這些發現重新定義了線粒體功能障礙和銅穩態如何決定白血病細胞的命運,并指出了新的治療機會。
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在這項研究中,墨爾本大學的Lev M. Kats團隊發現,血紅素生物合成能力的抑制,會誘發急性髓系白血病(AML)的細胞中的銅積累,并激活銅死亡。這一發現進一步證實了銅死亡是一種真正的細胞死亡途徑,確定了血紅素生物合成酶(HBE)是急性髓系白血病(AML)中很有前景的藥物靶點,抑制 HBE 可通過激活銅死亡來殺傷白血病細胞。這一發現為 AML 的代謝靶向治療提供了新方向。
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血紅素生物合成抑制對 AML 細胞命運的影響
總的來說,這項發表于Cell的研究揭示了急性髓系白血病(AML)中一種隱藏的代謝依賴性,并確立了血紅素生物合成作為連接線粒體功能、銅穩態和細胞命運調控的核心節點,這是對白血病代謝和細胞死亡的理解方面取得的重大進展。
論文鏈接:
https://www.vita-journal.com/vita/EN/1217837792865592187
https://www.vita-journal.com/vita/EN/1209854920452395328
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