细胞分泌类型的胶原蛋白保持休眠,当胶原蛋白水平下降时就会醒来。

西奈山的研究人员已经解决了癌症研究中的一个重大谜题:癌症细胞是如何在离开肿瘤并移动到身体其他部位后保持休眠数年,然后才醒来产生转移性癌症的。

根据12月发表在《自然·癌症》(Nature Cancer)杂志上的研究结果,这些细胞通过在自身周围的环境中分泌一种叫做III型胶原蛋白的胶原蛋白来保持安静,只有当胶原蛋白水平逐渐下降时才会变成恶性的。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,防止肿瘤复发。

“我们的发现具有潜在的临床意义,并可能导致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。”西奈山Tisch癌症研究所医学(血液学和医学肿瘤学)副教授、资深作者Jose Javier Bravo-Cordero博士说。“这种干预旨在防止休眠细胞的觉醒,已被建议作为一种治疗策略,以防止转移性outgrowth。随着肿瘤休眠生物学的揭示和新的特异性药物的开发,诱导休眠疗法和专门针对休眠细胞的疗法的结合将最终防止局部复发和转移,并为癌症缓解铺平道路。”

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。先前的研究已经研究了分散的肿瘤细胞是如何从休眠状态中恢复过来的;这项新研究显示了细胞是如何保持休眠的。

这项研究使用了高分辨率成像技术,包括活体双光子显微镜技术,该技术可以实时显示活体动物体内休眠细胞的环境。这项技术允许研究人员使用乳腺癌、头颈癌细胞系追踪小鼠模型中休眠的肿瘤细胞。通过使用这项技术,研究人员能够可视化肿瘤细胞休眠时细胞外基质结构的变化,以及这些细胞醒来时细胞外基质结构的变化。

在患者样本中,研究人员发现,大量的胶原蛋白可以作为预测肿瘤复发和转移的潜在指标。在小鼠模型中,当科学家增加肿瘤细胞周围III型胶原的数量时,癌症的进展被打断,播散的细胞被迫进入休眠状态。与伤口治疗类似,胶原蛋白支架被提出作为复杂皮肤创伤的治疗替代方案,本研究表明,通过利用III型胶原蛋白丰富肿瘤微环境的策略,可以通过激活肿瘤细胞休眠来防止转移。

参考文献:

“A tumor-derived type III collagen-rich ECM niche regulates tumor cell dormancy” by Julie S. Di Martino, Ana Rita Nobre, Chandrani Mondal, Isra Taha, Eduardo F. Farias, Elana J. Fertig, Alexandra Naba, Julio A. Aguirre-Ghiso and Jose Javier Bravo-Cordero, 13 December 2021,Nature Cancer.
DOI: 10.1038/s43018-021-00291-9