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研究人员新发现:可通过休眠方式实现降低癌细胞转移速度

何塞·哈维尔·布拉沃·科尔德罗

Jose Javier Bravo-Cordero 显微镜研究。图片来源:Bravo-Cordero / Annenberg

细胞分泌某种类型的胶原蛋白以保持休眠状态,并在胶原蛋白水平下降时苏醒。

西奈山的研究人员解决了癌症研究中的一个重大谜团:癌细胞在离开肿瘤并传播到身体其他部位后如何保持休眠多年,然后再醒来产生转移性癌症。

根据去年 12 月发表在《自然癌症》杂志上的研究结果,细胞通过在其周围环境中分泌一种称为 III 型胶原蛋白的胶原蛋白而保持安静,并且只有在胶原蛋白水平逐渐降低时才会变成恶性。研究人员发现,通过用这种胶原蛋白丰富细胞周围的环境,他们可以迫使细胞保持休眠状态并防止肿瘤复发。

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胶原蛋白 I 基质中的肿瘤细胞活跃增殖

胶原蛋白 I 基质中的肿瘤细胞和细胞正在积极增殖。在绿色中,我们看到细胞表达了一个传感器来监测细胞周期。图片来源:Bravo-Cordero / Annenberg

“我们的研究结果具有潜在的临床意义,可能会产生一种新的生物标志物来预测肿瘤复发,以及减少局部和远处复发的治疗干预,”资深作者、医学副教授(血液学)Jose Javier Bravo-Cordero 博士说和医学肿瘤学)在西奈山的 Tisch 癌症研究所。“这种旨在防止休眠细胞苏醒的干预措施已被建议作为一种预防转移性生长的治疗策略。随着肿瘤休眠生物学的发现和新的特定药物的开发,休眠诱导疗法与专门针对休眠细胞的疗法相结合,最终将防止局部复发和转移,并为癌症缓解铺平道路。”

胶原蛋白 III 触发休眠

当细胞处于胶原蛋白 III(我们在研究中发现的另一种胶原蛋白)中时,它会引发休眠。细胞停止分裂,它们重塑了它们周围的矩阵。图片来源:Bravo-Cordero / Annenberg

大多数癌症死亡是由于转移,这可能发生在肿瘤切除数年后。以前的研究已经研究了分散的肿瘤细胞是如何从休眠中出来的;这项新工作显示了细胞如何保持休眠状态。

该研究使用了高分辨率成像技术,包括活体双光子显微镜,该技术允许在活体动物中实时可视化其环境中的休眠细胞。这项技术使研究人员能够使用乳腺癌和头颈癌细胞系跟踪小鼠模型中的休眠肿瘤细胞。通过使用这项技术,研究人员能够可视化当肿瘤细胞休眠时细胞外基质结构的变化,以及当这些细胞苏醒时它是如何变化的。

在患者样本中,研究人员表明,丰富的胶原蛋白可用作预测肿瘤复发和转移的潜在测量值。在小鼠模型中,当科学家增加留下肿瘤的癌细胞周围的 III 型胶原蛋白的量时,癌症进展被中断,播散的细胞被迫进入休眠状态。类似于伤口治疗,其中胶原支架已被提议作为复杂皮肤伤口的治疗替代品,本研究表明,通过使用旨在丰富 III 型胶原中的肿瘤微环境的策略,可以通过激活肿瘤细胞休眠来预防转移。

参考文献:

Julie S. Di Martino、Ana Rita Nobre、Chandrani Mondal、Isra Taha、Eduardo F. Farias、Elana J. Fertig、Alexandra Naba、Julio 撰写的“肿瘤衍生的 III 型富含胶原蛋白的 ECM 生态位调节肿瘤细胞休眠” A. Aguirre-Ghiso 和 Jose Javier Bravo-Cordero,2021 年 12 月 13 日,《自然癌症》
DOI: 10.1038/s43018-021-00291-9

资金由国家癌症研究所、Tisch 癌症研究所和 Susan G. Komen 基金会提供。

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