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癌症領域最新重大發現:讓癌細胞休眠、複活、擴散的“開關”,是一種膠原蛋白

作者:紅星新聞

衆所周知,部分癌症患者會在惡性良性腫瘤切除多年後複發,随後因癌細胞快速轉移而死亡。此前的科學研究表明,為躲避人體免疫和藥物治療,人體内的癌細胞離開惡性良性腫瘤後可能會休眠數年,随後突然“複活”并快速轉移、擴散。

然而,導緻這一現象的原因一直是癌症研究領域的未解之謎。現在,科學家距離揭開真相更進一步了。

據外媒15日報道,美國西奈山伊坎醫學院Tisch癌症研究所的研究團隊13日在《自然癌症》(Nature Cancer)雜志上發表了一項新研究,揭示了一種關鍵膠原蛋白“III型膠原蛋白”是如何讓癌細胞保持休眠狀态,又是如何讓其“複活”的。

癌症領域最新重大發現:讓癌細胞休眠、複活、擴散的“開關”,是一種膠原蛋白

↑論文截圖。

在實驗小鼠體内,研究人員通過III型膠原蛋白的豐度“迫使細胞進入休眠狀态”來防止惡性良性腫瘤的複發。如果這一方法在人類身上有效,或将成為未來極具潛力的癌症治療方法。不過,目前的研究發現并不能保證适用于人體。

III型膠原蛋白讓癌細胞休眠 含量較少的惡性良性腫瘤或更容易擴散

研究人員使用了高分辨率成像技術,實時跟蹤觀察小鼠體内的癌細胞變化。通過這一技術,研究人員能夠可視化細胞外基質結構的變化,惡性良性腫瘤細胞進入休眠狀态時,它們“醒來”時,都是如何變化的。

他們在小鼠體内發現,與活躍的癌細胞相比,靜止的癌細胞周圍環繞着更大量的III型膠原蛋白。

為更進一步證明,研究小組對頭頸部癌症患者樣本中的III型膠原蛋白進行了檢測。結果顯示,相比淋巴結内沒有癌細胞的患者,癌細胞已擴散至淋巴結的患者體内原發性惡性良性腫瘤周圍的III型膠原蛋白較少。這表明,III型膠原蛋白較少的惡性良性腫瘤可能更容易擴散至身體其他部位。

研究團隊還使用頭頸癌和乳腺癌的小鼠模型來研究活躍和休眠的癌細胞。當把活躍的癌細胞引入小鼠體内時,癌細胞會形成惡性良性腫瘤并擴散,而靜止的癌細胞則形成小塊,停留在孤立的區域,不生長或擴散。

此外,研究人員還在小鼠體内發現,休眠癌細胞周圍的III型膠原蛋白似乎會随着時間的推移而減少,與此同時,癌細胞又重新變得活躍起來。在此過程中,膠原蛋白改變了結構,從波浪形變得更加線性。研究人員還發現了一種被稱為“信号通路”的特殊程序,通過這一程序,惡性良性腫瘤中的III型膠原蛋白改變了身體的化學成分,使附近的癌細胞處于休眠狀态,而破壞這一程序會導緻癌細胞“重新激活”。

癌症領域最新重大發現:讓癌細胞休眠、複活、擴散的“開關”,是一種膠原蛋白

↑這一重大發現揭示了癌細胞是如何保持休眠,又是如何“複活”的。

論文作者之一、Tisch癌症研究所惡性良性腫瘤學副教授布拉沃-科爾德羅(Jose Javier Bravo-Cordero)表示,III型膠原蛋白的數量變化,可以作為預測惡性良性腫瘤複發和癌細胞是否更易擴散、轉移的有用标記物。

III型膠原蛋白或可防止癌細胞轉移并抑制其生長

随後,為了測試III型膠原蛋白是否可以防止癌細胞轉移并減少小鼠體内癌細胞的生長,研究人員通過不同方式将III型膠原蛋白引入老鼠體内、結果發現,與隻注射癌細胞的小鼠相比,同時被注射癌細胞和膠原蛋白的小鼠體内産生的惡性良性腫瘤生長得更慢。

在另一項實驗中,研究人員将III型膠原蛋白制成的支架植入小鼠惡性良性腫瘤切除區域。結果顯示,在被植入支架的小鼠中,隻有20%的小鼠在該區域出現癌症複發,而對照組的這一比例為80%。

布拉沃-科爾德羅表示:“在這種情況下,我們可以通過III型膠原蛋白的豐度‘迫使細胞進入休眠狀态’來防止這些惡性良性腫瘤的複發。”他指出,如果這一方法在人類身上有效,或将成為未來極具潛力的癌症治療方法。

不過,目前的研究發現并不能保證适用于人體,也不能保證III型膠原蛋白對多種類型的休眠癌細胞都有相同的作用。

就像“癌症患者之間的差異很大一樣,幾乎可以肯定的是,在休眠機制中會有很大的異質性。”賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院癌症生物學系主任喬多什(Lewis Chodosh)博士說道。換句話說,癌細胞可能也有幾種保持休眠的方式,而這可能隻是其中一種。

不過他表示,這一新發現開拓了癌症生物學中一個有待研究的領域,讓人類解開癌症生長最神秘、最緻命的問題更近了一步。未來的進一步研究将有助于揭開這一系列的謎題。

“我們的發現具有潛在的臨床意義,可能會出現一種預測惡性良性腫瘤複發的新生物标志物,以及減少局部和遠處複發的治療幹預手段。”布拉沃-科爾德羅表示。随着這一惡性良性腫瘤休眠生物學被發現,以及新的特異性藥物的開發,休眠誘導治療和專門針對休眠細胞的治療結合将最終防止局部複發和轉移,并為緩解癌症鋪平道路。

紅星新聞記者 徐緩

編輯 張尋

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