Hårsäckar kan vara en plats för melanom
Ny forskning hävdar att melanom inte bara kan börja i huden utan också i hårsäckarna. När de blir cancerösa lämnar cellerna sedan folliklarna och rör sig in i hudens yttersta lager, eller epidermis.
Forskarna demonstrerade denna effekt i en ny musmodell av humant melanom och bekräftade den i prover av mänsklig vävnad.
I en nyligen Naturkommunikation studiepapper beskriver laget melanom som börjar i omogna, pigmentproducerande celler i hårsäckarna och sedan rör sig in i epidermis.
Melanom är en aggressiv hudcancer som är mycket svår att behandla i sina avancerade stadier.
Av denna anledning, medan endast 1% av människor som utvecklar hudcancer har invasivt melanom, är det ansvaret för de flesta dödsfall på grund av hudcancer.
Cancer börjar i melanocyter, som är cellerna som gör pigmentet som ger hår, hud och ögon färg. Detta pigment kallas melanin.
Den nya studien fokuserar på melanocytstamceller, vilka är celler som ännu inte helt har differentierats till sitt slutliga mogna tillstånd.
Ny musmodell
Musstammen som teamet genetiskt konstruerade för studien tillgodoser ett behov av bättre djurmodeller för hur humant melanom börjar och utvecklas.
Forskare som har använt tidigare modeller av sjukdomen har hävdat att exponering för solljus är en viktig riskfaktor för melanom.
Den nya musmodellen avslöjar dock att cellmiljön i hårsäckarna också kan utlösa cancer i melanocytstamceller.
”Vår musmodell”, säger den första studieförfattaren Qi Sun, Ph.D., forskare i dermatologi och cellbiologi vid New York University School of Medicine, “är den första som visar att follikulära onkogena melanocytstamceller kan skapa melanom som lovar att göra det användbart för att identifiera ny diagnostik och behandlingar för melanom. ”
Med hjälp av den nya modellen visar teamet tre steg av melanom som uppstår i hårsäckarna som sedan kommer in i huden.
I det första steget genomgår melanocytstamceller genetiska förändringar som gör dem cancerösa. Det andra steget stimulerar cancer ytterligare genom att utsätta cancercellerna för tillväxt signaler - samma signaler som främjar hårväxt.
I det tredje steget rör sig de nyligen cancerösa melanocyterna uppåt i hårsäcken, lämnar den och går in i den omgivande epidermis för att skapa tumörer som sedan sprider sig djupare.
Teamet anser att resultaten ger en bättre förståelse för melanomens biologi och kan leda till nya idéer om hur man kan stoppa det.
Från stamceller till ättlingar i tumörer
Från en enda stamcell växer ett embryo till ett foster med flera och olika organ och vävnader som består av hundratals olika celltyper. Allt detta är tack vare stamcellernas förmåga att dela, multiplicera och differentiera till en uppsjö av specialiserade celler.
Stamceller kan också byta celltyp. Även om denna flexibilitet är en tillgång under utvecklingen kan det vara farligt i vuxenlivet, när det finns en risk att det kan hjälpa till att driva cancer.
Forskare tror att denna flexibilitet gör det svårt att fastställa stamcellens ursprung i melanom.
Att känna till stamcellens ursprung kan göra det lättare att spåra utvecklingen av cancer, vilket gör sjukdomen mindre svår att behandla.
Eftersom melanocyter är celler som gör pigmentet som färgar huden och ögonen, såväl som håret, behövde forskarna ett sätt att manipulera endast melanocytstamceller i hårsäckarna.
De uppnådde detta genom att genetiskt konstruera en mössras som de kallade c-Kit-CreER-musen. Med denna musmodell kunde de förändra generna av melanocytstamceller i hårsäckarna utan att påverka dem i andra delar av kroppen.
Dessutom, genom att ändra generna i den nya musmodellen, kunde forskarna få follikulära melanocytstamceller att glöda och spåra sina glödande efterkommande cancerceller, oavsett var de hamnade.
Denna funktion gjorde det möjligt för laget att spåra hela melanocytstamcellerna, från hårsäck till epidermis, sedan djupare in i dermis - eller inre hudskikt - när melanomtumören bildades.
Follikulära signaler kan utlösa melanom
I en annan uppsättning experiment testade forskarna vad som hände när de tystade cellmiljöns signaler i hårsäcken en efter en.
Dessa visade att, även när melanocytstamceller hade fått canceregenskaper, reste de inte och delades för att bilda melanom om de inte fick två särskilda signaler från sin miljö.
Dessa signaler kallas Wnt och endotelin, och de främjar normalt spridning av pigmentceller och tillväxt av håraxeln i folliklarna.
"Även om våra resultat kommer att kräva bekräftelse vid ytterligare testning på människor, menar de att melanom kan uppstå i pigmentstamceller som har sitt ursprung både i folliklar och i hudskikt, så att vissa melanom har flera stamceller."
Qi Sun, Ph.D.
