近日，來自美國約翰斯霍普金斯大學(xué)的研究人員利用人類乳腺癌細胞和小鼠模型研究了癌癥干細胞究竟如何在低氧情況下生存。一直以來，癌癥干細胞的增殖都被看作是癌癥治療的主要障礙。

這項新研究表明低氧條件能夠通過胚胎干細胞與乳腺癌干細胞之間相同的生化反應(yīng)鏈促進細胞生長，對該過程進行深入了解能夠幫助科學(xué)家們找到攻克癌癥干細胞增殖的新路徑。

研究人員表示，目前仍然有許多未知問題需要解答，但是他們已經(jīng)知道低氧環(huán)境能夠成為癌癥干細胞增殖的溫床，這為乳腺癌治療提供了一些可能的藥物靶點。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊PNAS上。

科學(xué)家們很早就了解到低氧環(huán)境能夠影響腫瘤生長，但是對于晚期腫瘤來說，其中可能存在一種矛盾：侵襲性腫瘤中存在一些低氧區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)癌細胞會因缺氧而死亡，然而患有侵襲性癌癥的病人病情往往最差。這項新研究表明低氧環(huán)境其實能夠促進一些癌癥干細胞進行擴增，并且其中的機制與胚胎干細胞使用的機制相同。

研究人員指出，人類呼吸的空氣中氧氣含量為21%，健康的人類乳腺組織中氧含量大約為9%，而乳腺腫瘤中氧含量只有1.4%。之前研究表明低氧條件能夠增加低氧誘導(dǎo)因子（HIF）家族成員的表達，進而開啟更多的基因表達，其中就包括促進干細胞形成的NANOG基因。

研究人員首先使用了兩種人類乳腺癌細胞系進行研究，他們發(fā)現(xiàn)低氧能夠誘導(dǎo)HIF蛋白表達，進而開啟一種叫做ALKBH5的基因，該基因的產(chǎn)物能夠移除NANOG mRNA上的甲基基團，抑制NANOG mRNA的降解。如果抑制ALKBH5蛋白的合成，NANOG的水平以及癌癥干細胞的數(shù)目就會減少；而過表達ALKBH5則可以在無低氧暴露的情況下降低NANOG mRNA的甲基化水平，并增加乳腺癌干細胞的數(shù)目。

最后，研究人員將1000個三陰性乳腺癌細胞注射到小鼠的乳腺脂肪墊中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射缺失ALKBH5的細胞的小鼠腫瘤形成率只有43%（14只小鼠中僅有6只形成腫瘤），而注射正常癌細胞的小鼠全部形成腫瘤。這表明ALKBH5能夠幫助維持癌癥干細胞以及它們的腫瘤形成能力。

研究人員表示，他們將進一步研究看看腫瘤的轉(zhuǎn)移是否也會受到低氧/ ALKBH5/NANOG的影響，同時這項研究也為乳腺癌的治療找到一些潛在靶點。