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腫瘤搬石頭砸自己腳?科學家發現抑制乳腺癌轉移關鍵
來源:新浪   發布者:ailsa   日期:2018-08-29   今日/總瀏覽:4/10406

如果要給疾病做一個排行榜,按照“恐怖度”給疾病做個排名,癌癥一定能排在前幾位。癌癥之所以能被稱為“眾病之王”,并不是沒有原因的。它的恐怖之處在于癌細胞能在體內瘋狂生長,而且能遍地開花,出現轉移。而癌癥一旦轉移,患者的生存率就會大幅下降,幾乎相當于被宣判死刑。

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也許有人會問,難道我們就對癌細胞的轉移毫無辦法嗎?說實話,我們的辦法還真不多。我們要么依賴科學家們發明的液體活檢技術,像福爾摩斯一樣,在血液中尋找正在轉移的癌細胞,或者是它們的DNA,給患者們提前預警,做到早發現,早治療;要么,我們就只能利用新藥研發人員帶來的精確制導武器,對所有的癌細胞展開突襲,斬草除根。

但這些方法或多或少總有一點缺陷。一方面,我們可能沒有及時發現癌癥的轉移;另一方面,抗癌藥也可能留下漏網之魚,造成隱患。如果有什么辦法能像海關緝毒那樣,不讓任何一個企圖轉移的癌細胞落地生根,那就好了。

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這周,在《自然》子刊《Nature Cell Biology》上,來自澳大利亞Garvan研究所與美國布萊根婦女醫院的一支跨國團隊發現,乳腺癌竟會搬起石頭砸自己腳,自己防止癌癥轉移!一些報道稱,這項研究是乳腺癌領域的一個突破,有希望讓晚期乳腺癌患者度過難關。

我們知道,乳腺癌是婦女的嚴重健康?;?。據估計,在研究人員所在的澳大利亞,每天都有8名女性因為乳腺癌去世。其中的重要原因,就是在于乳腺癌的轉移——這是因為轉移之后,現有療法的效果就會大打折扣。

有意思的是,盡管“癌癥轉移”這四個字被經常提及,但在乳腺癌中,它卻不那么容易發生。研究人員們發現,在癌癥的早期,就會有許多癌細胞脫離腫瘤,向全身各處進軍,并等待時機成熟,在身體的各個部位產生新的腫瘤。但在實際上,大約只有0.02%的癌細胞會真的發展成腫瘤。剩下的99.98%,為啥就轉移失敗了呢?

這支研究團隊猜測,可能是最初的腫瘤對身體產生了某種影響,限制了癌細胞的擴散。為了檢驗這個想法,研究人員們做了一個實驗。首先,他們在小鼠中引入了腫瘤,并在兩周后,通過靜脈注射癌細胞,模擬腫瘤的擴散過程。果然,一旦小鼠事先形成了腫瘤,新的癌細胞就不容易在小鼠身體里落地生根。相比之下,如果小鼠一開始接受的是安慰劑,沒有在體內形成腫瘤,通過靜脈注射進去的癌細胞就會各處肆虐。

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▲體內已經有腫瘤的小鼠(紅色),不容易出現轉移(圖片來源:《Nature Cell Biology》)

這又是什么原理呢?研究人員們對小鼠的肺部組織進行了進一步的分析,發現在接受癌細胞注射的時候,體內是否已經有了腫瘤,會對基因表達模式帶來顯著的影響。如果小鼠體內已經長了腫瘤,它們與白細胞遷徙有關的信號通路就會被激活。與表達模式所一致,在這些小鼠身體里,研究人員也發現,中性粒細胞的數量是對照組的4倍!

而這些中性粒細胞正是抑制癌癥轉移的關鍵!在另一個實驗里頭,科學家們想辦法減少了中性粒細胞的數量。在抑制了Ly6G之后,那些體內含有腫瘤的小鼠,中性粒細胞的數量會下跌到和對照組差不多的水平。而一旦中性粒細胞的數量下降,小鼠抑制癌細胞落地生根的魔力就消失了——在小鼠的肺部,研究人員們觀察到了大量癌癥轉移。

知道了中性粒細胞的重要性之后,這支團隊退而尋找促進中性粒細胞產生的關鍵。通過比對基因表達模式,研究人員們發現在患癌小鼠的肺部,IL-1β的水平有顯著上升。這個結果非常合理,因為IL-1β正是與中性粒細胞有關聯的促炎細胞因子。

可喜的是,在后續實驗中,研究人員們還發現了IL-1β的其他作用。一方面,它能促進巨噬細胞的浸潤。另一方面,它還能抑制“癌癥種子”的分化,不讓癌細胞在其他部位扎根。

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▲本研究的模型(圖片來源:《Nature Cell Biology》)

總結來看,研究人員們提出了這樣一個簡潔的模型——體內的腫瘤中,許多細胞會脫離出來,前往全身各處,尋找適合轉移的沃土。但原生的腫瘤同時也會刺激到免疫系統,產生炎癥反應。而分散于各處的癌細胞在免疫系統與免疫細胞的活躍下,會被“凍結”起來,無法繼續生長。這樣一來,它們也就無法順利成為新的腫瘤了。

“當這些細胞剛剛落地,但還沒有成為新的腫瘤時,它們是很脆弱的,”本研究的通訊作者之一Christine Chaffer教授說道:“它們正處于一個中間態,還沒有最終成型。這個時候,免疫系統就能進行干預?!?/span>

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▲本研究的通訊作者Christine Chaffer教授(左)與Sandra McAllister教授(右)(圖片來源:兩位教授的實驗室官網)

“癌細胞被迫停留在中間態時,就不會長得很好,因此形成新腫瘤的能力也會受到極大影響,”本研究的另一位通訊作者Sandra McAllister教授補充道:“因此原發腫瘤事實上能激活免疫系統,抑制自己的擴散?!?/span>

重要的是,這項在小鼠中做出的發現,對于人類或許也有借鑒意義。研究人員們在215名具有轉移風險的乳腺癌患者中發現,腫瘤中IL-1β表達水平較高的患者,相對預后也更佳。為此,科學家們期待能好好利用這一發現,將0.02%的次級腫瘤形成風險,降低到0%!

在這個精準醫學的時代,一個基因、一個蛋白上的發現,都可能帶來全新的癌癥突破。對于長年在實驗室中默默耕耘的科學家來說,這或許正是他們在科學道路上旅行的意義吧。

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