肿瘤周围的茎样细胞促进新的血管，为肿瘤生长提供营养

癌症肿瘤生长需要营养物质，所以它们会分泌促进新血管形成的因子来养活自己。研究人员早就知道，肿瘤中心低氧环境中的细胞会释放这些因子，但伊利诺伊大学研究人员的一项新研究发现，黑色素瘤边缘的茎样细胞也会分泌这些因子，尤其是当细胞受到肿瘤复杂拓扑结构的压力时。

发表在杂志上科学的进步这一发现说明了癌症对压力的适应性，并为评估肿瘤和开发针对血管形成(血管生成)的治疗方法提出了新的考虑。

“癌症的灵活性是一大危险，”生物工程和材料科学与工程教授克里斯托弗·基利安(christopher Kilian)说，他领导了这项研究。“癌症可以自我调整，以建立最佳的根，协调自身的生存能力和传播。在我们的实验室条件下，我们可以看到各种各样的因素被分泌出来，但随着进一步的研究，我们可以确定哪些因素更普遍，观察不同的癌症和癌症的亚型，并尝试分析你想要抑制的分泌分子癌症疗法”。

Kilian的小组之前证明了当黑色素瘤的外围肿瘤是高度弯曲的，细胞是紧密的，癌症细胞在边缘处表现为干细胞．研究人员称它们为黑色素瘤起始细胞，因为它们具有扩散和播下新肿瘤的能力。在这项新研究中，研究人员再次观察了这些干细胞，看看它们产生了哪种信号化学物质的组合。

研究小组使用了在工程环境中生长的黑色素瘤微肿瘤，模拟人体组织中的条件。肿瘤呈各种形状。研究人员比较了被拉伸成弯曲形状的外周细胞和来自光滑肿瘤的细胞，看看张力是否会影响细胞的分泌。

Kilian说:“暴露在紧张的拓扑结构周围的细胞分泌了更高水平的生长因子，促进血管的生长。”“他们在正常的氧气水平下使用与我们在肿瘤中心的低氧细胞中看到的相同的途径做到了这一点，但在这种情况下，机械线索是负责的。”

然后，研究人员观察了小鼠体内的黑色素瘤，再次比较了边缘弯曲的黑色素瘤和边缘更均匀的黑色素瘤。Kilian的团队与贝克曼先进科学技术研究所生物工程教授兼分子成像实验室负责人Wawrzyniec Lawrence Dobrucki合作。他们使用了一种可以监测活体动物血管生成的示踪剂，发现在拓扑结构紧张的肿瘤边缘，黑色素瘤起始细胞周围的血管生成显著增加。

Kilian说，这是第一次在干细胞样黑色素瘤起始细胞和血管生成之间建立联系。

“这对预后和治疗发展很重要，”Kilian说。“如果你在有多个目标的情况下瞄准一个目标，你可能会错过一个罪魁祸首。低氧仍然很重要，但当你在观察肿瘤时，观察微环境的物理特性，以评估什么可能是最危险的地方，以及设计可能破坏肿瘤生长的治疗方法，也同样重要。”

Kilian的团队正在努力验证其在人体组织中的结果，并与明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的医生合作，探索不同患者的黑色素瘤之间的差异。

“看看我们能否观察和分类这些引发黑色素瘤的因素细胞人类黑色素瘤的分泌谱是确定破坏它的方法的最佳下一步。我们也有兴趣看看这些东西是否适用于其他癌症，”Kilian说。