北海道大學開發(fā)的一種水凝膠（一種軟物質）在24小時內成功地將6種不同類型的人類癌癥的癌細胞還原為癌癥干細胞。這可能帶來抗癌干細胞藥物和個性化藥物的開發(fā)進展。北海道大學和國立癌癥中心研究所的研究人員在《自然生物醫(yī)學工程》雜志上報告說，一種創(chuàng)新的水凝膠--稱為雙網(wǎng)絡(DN)凝膠--可以將分化的癌細胞迅速還原為癌癥干細胞。

這種水凝膠可用于幫助開發(fā)新的癌癥療法和針對癌癥干細胞的個性化藥物。癌癥是發(fā)達國家的主要死因，全球每年有超過860萬人死于癌癥。盡管治療方法不斷進步，但晚期癌癥患者的5年生存率仍然很低。其中一個原因是癌癥組織中含有癌癥干細胞，這些細胞對化療和放療有抵抗力。這些細胞會以 '根'的形式隱藏起來，或者在體內循環(huán)，導致癌癥復發(fā)。

'癌癥干細胞是抗癌藥物的主要靶點，但由于它們在癌癥組織中存在的數(shù)量非常少，因此難以識別。'北海道大學醫(yī)學部的田中伸彌教授解釋說。'了解癌癥干細胞的分子機制對于開發(fā)更好的癌癥治療方法至關重要。'

癌癥干細胞需要一個非常特殊的微環(huán)境。在這項研究中，研究小組調查了他們的DN凝膠是否可以重新創(chuàng)造合適的條件來誘導癌癥干細胞。DN凝膠由兩種化學物質組成的網(wǎng)絡，并加入了大量的水，使其具有類似生物組織的軟、濕特性。

在研究中，DN凝膠在短短24小時內就將6種不同的人類癌癥細胞系--腦癌、子宮癌、肺癌、結腸癌、膀胱癌和肉瘤的分化癌細胞迅速重編程為癌癥干細胞。癌細胞被放置在DN凝膠上后，它們開始形成球形結構，并產生已知是癌癥干細胞標記的特定分子，如SOX2和Oct3/4，又名山中因子，它以諾貝爾獎得主的名字命名，表明它們已經被重新編程。

研究人員還發(fā)現(xiàn)了一些參與癌細胞重編程的分子機制。他們發(fā)現(xiàn)，鈣通道受體和蛋白骨素是誘導癌癥干細胞的關鍵。他們還發(fā)現(xiàn)，來自患者的腦癌細胞在DN凝膠上培養(yǎng)后，產生了名為血小板衍生生長因子受體的受體。通過添加這些受體的分子抑制劑，他們能夠靶向性地消滅癌癥干細胞，這說明DN凝膠可以用來選擇治療藥物。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，在DN凝膠上培養(yǎng)的腦癌細胞移植到小鼠腦中時，能有效地形成腫瘤。

這項研究為研究能夠針對癌癥干細胞的藥物鋪平了道路。'未來，DN凝膠可用于加強癌細胞類型診斷和生產個性化藥物，從而改善癌癥患者的預后。'田中伸彌說。