大约每25人中就有1人会在一生中患上结肠癌，每年全世界有近200万的新病例被诊断出来。化疗通常用于治疗结肠癌。虽然这种治疗在大多数病例中最初有效，但许多患者在治疗后复发。

由ICREA研究员、IRB巴塞罗那结直肠癌实验室负责人Eduard Batlle博士领导的这项研究表明，一些肿瘤细胞仍然处于潜伏状态，在化疗后，它们被重新激活，从而导致复发。

简而言之，科学家们已经发现，具有Mex3a蛋白活性的肿瘤干细胞仍然处于一种给予化疗耐药性的潜伏期状态。由于在治疗中使用的药物的作用，这些细胞会采用一种类似于胚胎细胞的状态，在化疗后的某个时候，当环境更有利时，它们会被重新激活，使复杂的肿瘤再生。这些持续存在的细胞是治疗后癌症复发的原因。

“化疗是有效的，可以杀死大部分肿瘤细胞，但不是全部。我们的发现揭示了一组耐受化疗的持久细胞的身份，它们在治疗后继续再生肿瘤。我们的工作为开发消除这些细胞的药物铺平了道路，这将使化疗更有效，提高生存率，”巴特尔博士解释说，他也是癌症CIBER (CIBERONC)的小组领导人。

类器官，病人样本分析，以及Mex3a基因

这项研究主要是使用类器官进行的，这是来自患者的肿瘤样本(或来自晚期癌症小鼠模型)，可以在实验室中生长，并在其三维结构和细胞类型的可变性方面复制肿瘤的复杂性。该研究的第一作者Adrián álvarez-Varela解释说:“类器官让我们能够追踪整个过程中负责细胞的进化，并观察它们对化疗的反应。”

这项研究还使用了大肠癌的小鼠模型，在这些模型中，研究人员能够观察和再现这些持久性细胞的行为，就像在类器官中一样。最后，将在类器官和小鼠中获得的结果与患者样本的转录组分析进行对比。

此外，巴特尔博士及其合作者表明，通过基因工程技术去除Mex3a基因使结直肠癌细胞对化疗高度敏感。在这类癌症的实验模型中，Mex3a缺乏的转移可以通过化疗完全消除。虽然Mex3a基因的功能尚不清楚，但这一发现表明，靶向该基因的药物可以与化疗协同作用，预防复发。

未来的实验室工作将集中于分析潜在的分子机制，特别是Mex3a蛋白如何维持癌症干细胞处于休眠状态。它还将处理化疗引发的过程，使细胞产生一种类似于胚胎状态的状态，这赋予它们在治疗结束后再生肿瘤中存在的不同类型细胞的潜力。

这项研究是与巴塞罗那生物统计/生物信息学研究所合作完成的，该研究所由Camille Stephan Otto Attolini博士领导，负责对小鼠和患者的遗传研究进行计算分析。比利时鲁汶大学(Katholieke university Leuven)的萨宾·特吉帕(Sabine Tejpar)博士领导的研究小组对患者样本中的标记物进行了详尽的搜索。

来自巴塞罗那基因组调控中心(CNAG-CRG)、慕尼黑路德维希-马克西米利安大学和巴勒莫大学的研究人员也参与了这项研究。

原文检索：

Mex3a marks drug-tolerant persister colorectal cancer cells that mediate relapse after chemotherapy
Adrián álvarez-Varela, Laura Novellasdemunt, Francisco M. Barriga, Xavier Hernando-Momblona, Adrià Ca?ellas-Socias, Sara Cano-Crespo, Marta Sevillano, Carme Cortina, Diana Stork, Clara Morral, Gemma Turon, Felipe Slebe, Laura Jiménez-Gracia, Ginevra Caratù, peter Jung, Giorgio Stassi, Holger Heyn, Daniele VF Tauriello, Lidia Mateo, Sabine Tejpar, Elena Sancho, Camille Stephan-Otto Attolini & Eduard Batlle
Nature Cancer (2022) DOI: 10.1038/s43018-022-00402-0