在包括人类在内的许多哺乳动物中，胎盘在怀孕期间侵入子宫壁的方式与癌细胞侵入周围组织的方式相同。康涅狄格健康大学和耶鲁大学的研究人员进行的一项动物研究在怀孕和癌症转移的进化方面取得了新的进展。
他们的研究发表在《美国国家科学院院刊》(proceedings of the National Academy of Sciences)上。
研究人员写道:“在真兽类(胎盘类)哺乳动物中，嵌入母体子宫内膜的胎盘表现出巨大的差异，从深度侵入性(如人类)到非侵入性(如牛)。胎盘滋养细胞的浸润程度与恶性肿瘤的发生率呈正相关。之前，我们已经证明，不同种类的成纤维细胞对滋养细胞的入侵和癌细胞的入侵提供了不同程度的抵抗。在这里，我们提出了一项比较基因组研究，揭示了这些物种间的入侵性差异背后的顺式调控元素。”
Yasir Suhail博士与生物医学工程系助理教授Kshitiz博士一起发现了包括牛、猪、马和人类在内的哺乳动物基因组中的调控序列，这些序列解释了子宫内膜是如何被胎盘入侵的，以及正常组织是如何被癌症入侵的。
Kshitiz说:“当你看到胎盘的图片时，它看起来与身体其他部位的癌症惊人地相似。甚至分子机制也非常相似。这与牛和马的情况截然不同，牛和马的胎盘不会侵入母体。在这些哺乳动物体内，癌细胞也不会像人类那样侵入周围环境。”
研究人员观察了不同物种的子宫内膜细胞，发现为了抵抗胎盘的入侵，某些物种经过一段时间的进化，使它们的间质细胞——器官中的结缔组织细胞——能够高度抵抗任何入侵。
“我们的新框架确定了关键的转录因子，并研究了它们的目标与牛、猪、马和人类的不同之处，”Suhail说。“我们从其他物种身上学到的东西可以直接应用于推进我们对人类癌症的理解。”
Suhail使用基因组序列和基因表达信息来预测特定的信号蛋白，这些蛋白驱动基因表达，降低人类细胞入侵的易感性。使用定制的生物芯片，研究人员能够确认这些预测的蛋白质确实减少了癌症和胎盘细胞的侵袭。跨物种的进化预测很难通过实验来验证，因此，对研究人员来说，从实验上证实这个理论是非常令人满意的。
“我们都认为人类癌症是癌细胞本身的结果。但我们提出的是，哺乳动物有非常不同的机制来抵抗癌症扩散，而这些机制实际上已经衍生出来抵抗胎儿侵入母亲体内，”Kshitiz说。“对恶性肿瘤的脆弱可能部分是进化上的妥协，从而允许侵入性怀孕。”
当其他研究人员瞄准癌症和免疫细胞时，Kshitiz的方法可以帮助改变癌症治疗的通常方式。
“这项研究确定了解释这些差异的特定基因调节机制，并为我们重新思考抗癌治疗指明了许多方向，从那些杀死癌症的疗法到创造将癌症‘遏制’在其范围内的新疗法。”
Tracing the cis-regulatory changes underlying the endometrial control of placental invasion