來自紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心的一項(xiàng)研究，提供了個別癌細(xì)胞利用一些生物學(xué)機(jī)制轉(zhuǎn)移至大腦的新見解。研究發(fā)現(xiàn)，到達(dá)大腦并成功生長為新腫瘤的這些癌細(xì)胞緊貼毛細(xì)血管，表達(dá)了一些蛋白來攻克大腦對抗轉(zhuǎn)移侵襲的天然防御。
轉(zhuǎn)移是指某些癌細(xì)胞脫離它們的原發(fā)腫瘤，在不同的組織扎根的過程。轉(zhuǎn)移是癌癥zui常見的死亡原因。轉(zhuǎn)移性腦腫瘤要比原發(fā)性腦癌多10倍。
然而大多數(shù)的細(xì)胞在扎根于大腦之前死亡，相比于大多數(shù)的器官大腦受到更好的保護(hù)對抗循環(huán)腫瘤細(xì)胞定植。為了種植于大腦之中，癌細(xì)胞必須脫離它的原發(fā)腫瘤，進(jìn)入到血流中，跨越血腦屏障。直到現(xiàn)在有關(guān)轉(zhuǎn)移性腦腫瘤形成機(jī)制的研究仍相當(dāng)缺乏，以往的一些小鼠實(shí)驗(yàn)通過隨時間成像轉(zhuǎn)移性乳癌細(xì)胞，證實(shí)了在那些到達(dá)大腦的癌細(xì)胞中只有不到1/1000的細(xì)胞生存下來。
研究的資深作者、紀(jì)念斯隆-凱特琳研究所所長Joan Massagué博士說：“過去我們不知道為什么這么多的細(xì)胞會死亡。誰殺死了它們？偶見的一些細(xì)胞是如何在這樣脆弱的狀態(tài)下生存下來——有時候在大腦中匿藏多年——并zui終生成新腫瘤的？是什么使得這些的細(xì)胞生存下來，它們匿藏在何處？”
在這項(xiàng)Cell研究中，Massagué博士、同事Manuel Valiente博士以及其他的研究團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌和肺癌（這兩種腫瘤類型往往擴(kuò)散至大腦）小鼠模型中，許多進(jìn)入到大腦的細(xì)胞被星形膠質(zhì)細(xì)胞所殺死。這些殺傷細(xì)胞是zui常見的腦細(xì)胞類型，它們分泌了一種叫做Fas配體的蛋白。
當(dāng)癌細(xì)胞接觸到這種蛋白時，會觸發(fā)它們自我毀滅。一些例外的癌細(xì)胞通過生成一種叫做Serpin的蛋白逃避星形膠質(zhì)細(xì)胞，Serpin充當(dāng)了鄰近星形膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)出死亡信號的一種解毒劑。
在對小鼠大腦中的對抗轉(zhuǎn)移細(xì)胞進(jìn)行成像后，研究人員注意到能夠生存下來的細(xì)胞生長于毛細(xì)血管的頂部，每個細(xì)胞都緊貼血管“就像熊貓緊抱樹干一樣，”Massagué說。他們發(fā)現(xiàn)，這些腫瘤細(xì)胞生成了一種作用像“魔術(shù)貼”一樣的蛋白質(zhì)，使得細(xì)胞貼附在血管外壁。
Massagué博士說：“這種緊抱是非常必要的。如果腫瘤細(xì)胞脫離它的血管，它就會被鄰近的星形膠質(zhì)細(xì)胞殺死。通過持續(xù)停留，它可以得到營養(yǎng)和保護(hù)，并有可能zui終啟動分裂形成環(huán)繞血管的一個癌細(xì)胞層。”
在顯微鏡下，研究人員觀察到毛細(xì)血管周圍的這些癌細(xì)胞層生長成了小球，并zui終變成腫瘤。“一旦你見過它，你就永遠(yuǎn)不會忘記這一圖像，”Massagué博士說。
或有一天能夠采用藥物來靶向該研究揭示出來的一些腫瘤細(xì)胞存活因子，進(jìn)而降低人們的轉(zhuǎn)移風(fēng)險。Massagué博士對腫瘤細(xì)胞緊抱血管的能力尤為感興趣，他懷疑這種行為有可能不僅是大腦中而且是身體其他部位的轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞生存的必要條件。
Massagué指出“大多數(shù)的癌癥患者實(shí)際上都冒著腫瘤擴(kuò)散至多個部位的風(fēng)險。例如，乳腺癌可以轉(zhuǎn)移至骨、肺、肝以及大腦。我們看到的或許是未來采用醫(yī)學(xué)藥物使得腫瘤細(xì)胞脫離它們堅(jiān)守的血管，從而同時阻止許多器官癌轉(zhuǎn)移的一條途徑。”
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