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肿瘤搬石头砸自己脚?科学家发现抑制乳腺癌转移关键

如果要给疾病做一个排行榜,按照“恐怖度”排名,癌症一定能排在前几位。癌症之所以被称为“众病之王”,是因为癌细胞能在体内疯狂生长,并发生转移。一旦转移,患者生存率大幅下降,几乎相当于被宣判死刑。

也许有人会问,难道我们对癌细胞的转移毫无办法吗?目前,我们主要依赖液体活检技术,在血液中寻找转移的癌细胞或其DNA,实现早发现、早治疗;或者利用靶向药物对癌细胞进行精准打击。但这些方法都有缺陷:可能无法及时发现转移,或抗癌药留下漏网之鱼。

本周,在《自然》子刊《Nature Cell Biology》上,来自澳大利亚Garvan研究所与美国布莱根妇女医院的跨国团队发现,乳腺癌竟会“搬起石头砸自己脚”,通过自身机制防止癌症转移。这项研究被认为是乳腺癌领域的突破,有望帮助晚期乳腺癌患者。

乳腺癌是女性的严重健康危机。在澳大利亚,每天有8名女性因乳腺癌去世,主要原因就是转移——转移后现有疗法效果大打折扣。

有趣的是,尽管“癌症转移”常被提及,但在乳腺癌中,它并不容易发生。研究人员发现,在癌症早期,许多癌细胞会脱离肿瘤,向全身各处进军,但只有约0.02%的癌细胞会发展成新肿瘤。剩下的99.98%为何转移失败?

研究团队猜测,可能是原发肿瘤对身体产生了某种影响,限制了癌细胞扩散。为了验证,他们在小鼠中引入肿瘤,两周后通过静脉注射癌细胞模拟扩散。结果发现,事先形成肿瘤的小鼠,新癌细胞不易落地生根;而接受安慰剂的小鼠,癌细胞则四处肆虐。

▲体内已有肿瘤的小鼠(红色)不易出现转移(图片来源:《Nature Cell Biology》)

研究人员对小鼠肺部组织进行分析,发现体内有肿瘤的小鼠,与白细胞迁徙相关的信号通路被激活,中性粒细胞数量是对照组的4倍。这些中性粒细胞正是抑制转移的关键。当通过抑制Ly6G减少中性粒细胞后,小鼠抑制转移的能力消失,肺部出现大量转移灶。

进一步研究发现,患癌小鼠肺部IL-1β水平显著上升。IL-1β是一种促炎细胞因子,与中性粒细胞相关。后续实验表明,IL-1β还能促进巨噬细胞浸润,并抑制“癌症种子”的分化,阻止癌细胞在其他部位扎根。

▲本研究模型(图片来源:《Nature Cell Biology》)

总结来看,研究提出一个简洁模型:原发肿瘤中的癌细胞会脱离并前往全身各处,但原发肿瘤同时刺激免疫系统产生炎症反应,分散的癌细胞在免疫细胞作用下被“冻结”,无法继续生长,从而无法形成新肿瘤。

“当这些细胞刚刚落地但尚未成为新肿瘤时,它们很脆弱,”本研究的通讯作者之一Christine Chaffer教授说,“它们处于中间态,免疫系统可以进行干预。”

▲本研究的通讯作者Christine Chaffer教授(左)与Sandra McAllister教授(右)(图片来源:两位教授的实验室官网)

“癌细胞被迫停留在中间态时,生长不良,形成新肿瘤的能力受到极大影响,”另一位通讯作者Sandra McAllister教授补充道,“因此原发肿瘤实际上激活了免疫系统,抑制自己的扩散。”

重要的是,这项在小鼠中的发现对人类也有借鉴意义。研究人员在215名具有转移风险的乳腺癌患者中发现,肿瘤中IL-1β表达水平较高的患者预后更佳。科学家们期待利用这一发现,将0.02%的次级肿瘤形成风险降低到0%。

在这个精准医学时代,一个基因或蛋白的发现都可能带来癌症治疗的突破。对于长年在实验室默默耕耘的科学家来说,这或许正是他们科学旅行的意义。

(责任编辑:泉水)