该帖子最初出现在波士顿儿童医院的科学和临床创新博客Vector上。

为什么我们的某些细胞会发生与癌症相关的突变，但并不是真正的癌变，这一直是一个谜。现在，研究人员第一次观察到癌症从活体动物的单个细胞中扩散出来，并发现了一个关键步骤，该步骤将仅易癌的细胞转变为恶性细胞。

他们的工作最近发表在《 科学》杂志上 ，提供了一系列新的治疗靶标，甚至可以帮助复兴1950年代首次浮出水面的被称为“田间癌症”的理论。

“我们发现癌症的开始发生在致癌基因激活或肿瘤抑制因子丧失后，并且涉及使单细胞恢复至干细胞状态的变化，”医学博士后Charles Kaufman博士说。波士顿儿童医院的Zon实验室 ，也是该论文的第一作者。

克雷斯汀的线索

Kaufman和同事使用Zon实验室首选的实验室模型： 斑马鱼跟踪了黑素瘤的发展。所有的鱼都具有人类癌症突变BRAFV600E（在大多数良性痣中发现），并且还丢失了肿瘤抑制基因p53。然而大多数都没有发展成癌症。为什么？

根据先前的证据，研究小组对这条鱼进行了工程设计，这样，如果打开了一个名为crestin的基因，单个细胞就会以荧光绿色点亮。 Crestin充当“信标”，指示干细胞的遗传程序特征已激活。该程序通常在胚胎发育后关闭。但是偶尔，由于未知的原因，程序中的crestin和其他基因会在某些细胞中重新打开。

波士顿儿童医院干细胞研究计划主任，这项研究的高级研究员伦纳德·佐恩 （ Leonard Zon）医学博士说：“我们经常会在鱼上看到绿色的斑点。” “当我们追踪它们时，它们有100％的时间变成了肿瘤。”

导致黑色素瘤的细胞

寻找这些起源于癌症的细胞是乏味的。考夫曼戴着护目镜，并使用带有荧光滤光镜的显微镜，检查了游来游去的鱼，并用他的iPhone拍摄了视频。扫描50条鱼可能需要两到三个小时。考夫曼（Kaufman）在30条鱼中发现了一小簇绿色发光的细胞，其大小与Sharpie标记的头部大小相当，在所有30例病例中，这些细胞都长成了黑色素瘤。在两种情况下，他能够看到单个绿色发光细胞并观察其分裂并最终变成肿瘤块。

Zon和Kaufman仔细研究了这些早期癌细胞，发现crestin和其他激活基因与斑马鱼仍是胚胎时打开的基因相同-特别是在产生色素细胞的干细胞中黑色素细胞，位于称为神经c的结构内。

佐恩说：“这组基因的妙处在于它们也能在人黑色素瘤中被激活。”佐恩也是哈佛干细胞研究所的成员，也是霍华德·休斯医学研究所的研究员。 “这是细胞命运的改变，回到了神经c状态。”

痣的新考验

考夫曼，也是达纳-法伯癌症研究所的讲师，估计痣中只有成千上万的细胞最终成为黑色素瘤。斑马鱼非常适合这种数字游戏。

考夫曼说：“因为我们可以有效地繁殖许多鱼类，所以我们可以寻找这些非常罕见的事件。” “人类和鱼类的稀有性非常相似，这表明黑素瘤形成的潜在过程可能与人类完全相同。”

Zon和Kaufman认为，他们的发现可能会导致对可疑痣进行新的基因测试，以查看这些细胞是否表现出像神经rest细胞一样的行为，这表明干细胞程序已经开启。

此外，他们正在研究开启基因程序的调控元素（称为超级增强子）。这些DNA元素具有与斑马鱼和人类黑素瘤相似的表观遗传功能，并可能被药物靶向以阻止葡萄胎癌变。

癌症的范式转变？

Zon和Kaufman相信他们的发现与大多数（甚至不是全部）癌症有关，而不仅仅是黑色素瘤。回到场癌的古老概念，他们提出当致癌基因被激活并且抑癌基因被沉默或丢失时，正常组织已为癌症做好了准备 ，但是只有当组织中的细胞恢复为更原始的胚胎时，癌症才会发展状态并开始分裂。

在 《纽约时报》 上阅读有关此研究的更多信息 。该研究得到了美国国立卫生研究院（R01 CA103846），美国国立关节炎与肌肉骨骼和皮肤病研究所（K08 AR061071），埃里森基金会，黑素瘤研究联盟，V基金会和霍华德·休斯医学研究所的支持。 Leonard Zon是Fate，Inc.和Scholar Rock的创始人兼股东。