Raki skóry, choć rzadziej goszczące w mediach niż nowotwory innych narządów, to najczęstsze złośliwe nowotwory gnębiące człowieka. Znaczna ich część (tzw. raki podstawnokomórowe) to guzy relatywnie niegroźne, jednak stanowiące ok. 1/5 tej grupy raki płaskonabłonkowe to nowotwory związane ze sporym ryzykiem nawrotów i przerzutowania.

Jak w wielu innych nowotworach, naukowcy w raku płaskonabłonkowym skóry doszukują się szczególnej populacji komórek - tzw. "nowotworowych komórek pnia" ("nowotworowych komórek macierzystych"), komórek progenitorowych, z których to guz miałby się rozwijać i które poprzez wydzielane czynniki biologiczne odpowiedzialne mają być m.in. za jego ciągły wzrost i nawrotowość. Bazując na niedawnych badaniach, które wykazały, że w przypadku guzów mózgu podobne komórki macierzyste pozostają w ścisłym związku z okolicznym mikrośrodowiskiem, zwłaszcza zaś z sąsiadującymi naczyniami krwionośnymi, zespół belgijskich naukowców pod kierunkiem Cedrica Blanpaina postanowił sprawdzić czy komórki macierzyste raka płaskonabłonkowego również wytwarzają sobie podobną "niszę naczyniową", a jeśli tak - sprawdzić naturę współzależności zachodzących w takiej niszy.

Korzystając z mysiego modelu płaskonabłonkowego raka skóry, naukowcy przeprowadzili serię badań immunochemicznych i rzeczywiście - komórki pnia leżały w bezpośrednim sąsiedztwie sieci naczyń krwionośnych. Same komórki macierzyste okazały się intensywnie (w znacznie większej ilości niż komórki sąsiednie) wydzielać VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor, czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego), jednak działanie tegoż było bardziej skomplikowane niż to się pierwotnie naukowcom wydawało.

Wiadomo powszechnie, że VEGF przyczynia się do tworzenia nowych naczyń (angiogenezy). Odpowiednio gęsta sieć naczyń krwionośnych niezbędna jest do dostarczenia substancji odżywczych rosnącemu guzowi, medycyna zatem wykorzystuje możliwość zablokowania działania tego związku w terapii licznych guzów (m.in. raka płuc czy jelita grubego). Swoje działanie angiogenne VEGF egzekwuje poprzez receptor VEGFR2; receptor ten - zgodnie z oczekiwaniami - badacze wykryli na komórkach śródbłonka naczyń w pobliżu komórek pnia, a zablokowanie go odpowiednim przeciwciałem przyniosło oczekiwane rezultaty - guz ulegał regresji, a gęstość sieci naczyniowej zmniejszała się znacznie. Wyniki te w znacznym stopniu potwierdzały wcześniejsze doniesienia, sugerujące iż antynowotworowy efekt VEGF może być istotny także w raku skóry. Co jednak zdziwiło eksperymentatorów, samo obniżenie ilości nowotworowych komórek macierzystych nie było efektem jedynie ich obumierania (jak przy odcięciu dopływu odżywienia poprzez naczynia), ale także obniżonej proliferacji (namnażania się) - sama skala zmniejszania się guza zresztą była też nazbyt wielka, by dało się ją uzasadnić tylko zablokowaniem angiogenezy.

Dalsze dociekania Blanpaina i jego zespołu skupiły się na zbadaniu mechanizmów, w jakich VEGF mógłby wpływać na same komórki pnia raka skóry. Zablokowanie produkcji VEGF w komórkach guza - tak zwykłych, jak i macierzystych - powodowało cofanie się zmiany skórnej, przy czym szczególnie znacznemu zmniejszeniu (nieproporcjonalnie dużemu w stosunku do reszty guza) ulegała populacja komórek pnia. Zazwyczaj nowotworowa komórka macierzysta może dzielić się na dwa sposoby - albo symetrycznie - dając początek kolejnym komórkom pnia i zachowując ich populację, albo asymetrycznie, tworząc obok komórki progenitorowej, nową, wyżej zróżnicowaną komórkę guza i przyczyniając się do dalszego rozwoju raka. Blokada czynnika wzrostu zachwiała równowagę, w której oba te procesy powinny się znajdować, doprowadzając stopniowo do niedoboru komórek pnia. Działanie odwrotne przechylało równowagę w drugą stronę, powiększając znamiennie pulę komórek macierzystych. Ten bezpośredni wpływ potwierdziła ocena zmiany pod wpływem VEGF poziomu ekspresji rozlicznych charakterystycznych dla komórek pnia genów - zarówno tych regulujących ich namnażanie, jak i dbających o odnowę puli tych komórek i ich różnicowanie nowotworowe. To sytuowałoby czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego pośród związków odpowiedzialnych za "macierzystą" naturę populacji nowotworowych komórek pnia, czyli - u umiejscowiłoby go u samego podłoża nowotworzenia. Efekt ten zdaje się być możliwy dzięki obecności na komórkach progenitorowych raka skóry receptorów dla VEGF sprzężonych z białkiem neuropiliną1 odpowiedzialną (wedle proponowanych hipotez) za wzmożenie aktywności receptorów i płynących z nich do wnętrza komórki sygnałów proliferacyjnych (u myszy pozbawionych neuropiliny nie udało się wyhodować raka skóry pomimo stymulowania naskórka znanymi czynnikami karcynogennymi i pomimo zwiększenie wydzielania czynnika wzrostu).

Nowotworowe komórki pnia zatem we współpracy z pozostałymi komórkami guza same, na drodze specjalnej, autonomicznej pętli wydzielniczej stymulują zarówno wzrost dokarmiających je naczyń, jak i swój własny, tworząc układ stanowiący nieomalże biologiczne perpetuum mobile, którego niezbędne składowe to VEGF, jego receptory i neuropilina. Być może układ ten stanie się docelowo punktem uchwytu dla nowych terapii walczących z rakami skóry szczególnie opornymi na leczenie.

Artykuł oryginalny: A vascular niche and a VEGF-Nrp1 loop regulate the initiation and stemness of skin tumours.
Omówienia: Tumour biology: Skin-cancer stem cells outwitted
New Role of Vascular Endothelial Growth Factor in Regulating Skin Cancer Stem Cells