Волосяные фолликулы могут быть источником меланомы
Новое исследование утверждает, что меланома может возникать не только на коже, но и внутри волосяных фолликулов. Когда они становятся злокачественными, клетки покидают фолликулы и переходят в самый внешний слой кожи, или эпидермис.
Ученые продемонстрировали этот эффект на новой мышиной модели меланомы человека и подтвердили его на образцах тканей человека.
В недавнем Nature Communications В исследовательском документе команда описывает меланому, которая начинается в незрелых, вырабатывающих пигмент клеток в волосяных фолликулах, а затем перемещается в эпидермис.
Меланома - это агрессивный рак кожи, который очень трудно лечить на поздних стадиях.
По этой причине, хотя только 1% людей, у которых развивается рак кожи, страдает инвазивной меланомой, именно она является причиной большинства смертей из-за рака кожи.
Рак начинается в меланоцитах - клетках, вырабатывающих пигмент, придающий цвет волосам, коже и глазам. Этот пигмент называется меланин.
Новое исследование сосредоточено на стволовых клетках меланоцитов, которые еще не полностью дифференцировались до своего окончательного зрелого состояния.
Новая модель мыши
Штамм мышей, который команда генетически разработала для исследования, направлена на потребность в улучшенных моделях на животных того, как начинается и прогрессирует меланома человека.
Исследователи, которые использовали предыдущие модели болезни, утверждали, что воздействие солнечного света является основным фактором риска меланомы.
Однако новая модель мыши показывает, что клеточная среда внутри волосяных фолликулов также может вызывать рак в стволовых клетках меланоцитов.
«Наша модель мышей, - говорит автор первого исследования Ци Сун, доктор философии, исследователь дерматологии и клеточной биологии в Медицинской школе Нью-Йоркского университета, - первая продемонстрировала, что фолликулярные онкогенные стволовые клетки меланоцитов могут вызывать меланомы». что обещает сделать его полезным для определения новых методов диагностики и лечения меланомы ».
Используя новую модель, команда демонстрирует три стадии меланомы, которая возникает в волосяных фолликулах, а затем проникает в кожу.
На первом этапе стволовые клетки меланоцитов претерпевают генетические изменения, которые делают их злокачественными. Вторая стадия еще больше подстегивает рак, подвергая раковые клетки воздействию сигналов роста - тех же сигналов, которые способствуют росту волос.
На третьей стадии новообразованные меланоциты движутся вверх в волосяном фолликуле, покидают его и проникают в окружающий эпидермис, образуя опухоли, которые затем распространяются глубже.
Команда считает, что результаты предлагают лучшее понимание биологии меланомы и могут привести к новым идеям о том, как ее остановить.
От стволовых клеток к потомкам в опухолях
Из одной стволовой клетки эмбрион превращается в плод с множеством различных органов и тканей, состоящих из сотен различных типов клеток. Все это благодаря способности стволовых клеток делиться, размножаться и дифференцироваться в множество специализированных клеток.
Стволовые клетки также могут переключать тип клеток. Хотя такая гибкость является преимуществом во время разработки, она может быть опасной во взрослом возрасте, когда существует риск того, что она может способствовать развитию рака.
Ученые считают, что такая гибкость затрудняет выявление стволовых клеток меланомы.
Знание происхождения стволовых клеток может облегчить отслеживание развития рака, что сделает заболевание менее трудным для лечения.
Поскольку меланоциты - это клетки, которые производят пигмент, окрашивающий кожу и глаза, а также волосы, исследователям нужен был способ манипулировать только стволовыми клетками меланоцитов в волосяных фолликулах.
Они достигли этого путем генной инженерии породы мышей, которую они назвали мышью c-Kit-CreER. С помощью этой мышиной модели они могли изменять гены стволовых клеток меланоцитов в волосяных фолликулах, не затрагивая гены в других частях тела.
Кроме того, изменяя гены в новой модели мышей, исследователи могли заставить фолликулярные стволовые клетки меланоцитов светиться и отслеживать их светящиеся потомки раковых клеток, независимо от того, где они оказались.
Эта функция позволила команде отследить полный путь стволовых клеток меланоцитов от волосяного фолликула до эпидермиса, а затем вглубь дермы - или внутреннего слоя кожи - по мере образования опухоли меланомы.
Фолликулярные сигналы могут вызвать меланому
В другом наборе экспериментов исследователи проверили, что происходит, когда они один за другим заглушают сигналы клеточной среды в волосяном фолликуле.
Они показали, что даже когда стволовые клетки меланоцитов приобрели злокачественные свойства, они не путешествовали и не делились с образованием меланом, если только они не получили два конкретных сигнала из окружающей среды.
Эти сигналы называются Wnt и эндотелином, и обычно они способствуют пролиферации пигментных клеток и росту стержня волоса в фолликулах.
«Хотя наши результаты потребуют подтверждения в дальнейших исследованиях на людях, они утверждают, что меланома может возникать в пигментных стволовых клетках, происходящих как в фолликулах, так и в слоях кожи, так что некоторые меланомы имеют множественное происхождение».
Ци Сун, доктор философии
