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减少癌细胞转移,《科学》子刊封面研究发现血管中的抑癌新靶点

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▎药明康德内容团队编辑

癌症转移(metastasis)是癌症相关死亡的主要原因。如何抑制癌细胞转移到其他部位继续生长,成为了开发癌症疗法的重要目标。

近日,德国癌症研究中心(DKFZ)和海德堡大学(Heidelberg University)医学院的研究人员带来了一项新成果。他们发现,血管可以产生并向全身释放一种促进癌细胞转移的生长因子。利用针对这种因子的中和抗体,研究人员在癌细胞肺转移的小鼠模型中成功地减缓了转移性肿瘤的生长。


《科学》旗下子刊Science Translational Medicine的最新一期以封面故事形式报道了这项研究(图片来源:Science官网;Credit:Eye of Science)

血管为肿瘤提供了生长所需的营养,也给癌细胞向全身扩散提供了通道。血液循环中的肿瘤细胞是不是能够成功地在新的部位“安营扎寨”,长成新的肿瘤,很大程度取决于局部环境。就像一颗种子必须遇到肥沃的土壤才能发芽一样,关于癌症转移的一种理论认为,如果“土壤”不合适,癌细胞“种子”会保持在休眠状态,而不会进一步分裂。

在这项研究中,科学家们模拟肿瘤患者手术切除后的情况,在实验小鼠原发肿瘤已被手术切除的情况下,考察了血液循环中的癌细胞“种子”所在的微环境。


利用内皮细胞转录组学和血清蛋白质组学,研究小组发现,原发性肿瘤会在全身诱导炎症,系统性地重新编成了身体的血管内皮,为癌细胞转移做好准备。在原发肿瘤存在的情况下,血管内皮细胞会大量产生一种叫做LRG1的分子,即富含亮氨酸的alpha-2糖蛋白1。

而在肺转移模型中,肺部血管内皮细胞大量产生的LRG1会刺激附近结缔组织细胞的生长,创造出一个促进癌细胞生长的微环境,让血液循环中的癌细胞在此定居并生长。当这些癌细胞形成的肿瘤生长到一定大小,转移瘤还会像原发肿瘤一样,再次促进LRG1的生产。


肿瘤肺转移的小鼠中,肿瘤细胞(蓝色)在肺部血管(红色)周围生长,侵入正常肺组织(绿色)(图片来源:参考资料[2])

研究人员通过回顾性临床研究的荟萃分析,发现癌症患者血清中的LRG1浓度也有相应上升,进一步支持LRG1作为一种关键分子与癌症转移的关联。

顺着这一发现,研究人员尝试着阻断LRG1,观察对癌症转移的影响。在两种自发转移小鼠模型中,研究人员在手术切除原发肿瘤后给小鼠使用了抗LRG1中和抗体。实验结果显示,这种方法分别可以减缓乳腺和肺部的转移瘤生长,并延长动物的存活时间

研究负责人Hellmut Augustin教授总结说:“一方面,我们现在可以在血液样本中检测由内皮细胞产生的 LRG1,作为指示转移性肿瘤的生物标志物。另一方面,我们希望验证,LRG1可以作为一个新的治疗靶点,阻止癌细胞转移扩散。”

参考资料:

[1] Mahak Singhal et al., (2021) Temporal multi-omics identifies LRG1 as a vascular niche instructor of metastasis. SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE DOI: 10.1126/scitranslmed.abe6805

[2] Blood vessels produce growth factor that promotes metastases. Retrieved Sep. 6, 2021 from https://www.eurekalert.org/news-releases/927253

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