转移性肿瘤细胞如何在淋巴结中生长?

癌症扩散到身体的新部位约占癌症死亡人数的90%。癌细胞可以通过血管(血运转移)或淋巴系统(淋巴结转移)从原发部位扩散到身体的其他部位。通过侵入周围的淋巴管，癌细胞迁移到邻近的淋巴结，成为一个定植的肿瘤，引导它们进入其他器官。如果它们适应并在淋巴结中生长，癌细胞很容易到达其他器官，导致患者生存的前景更糟。

医学肿瘤学家Choong-kun Lee博士、癌症生物学家郭台铭年轻Koh博士以及他们的同事在血管研究中心在基础科学研究所(IBS)和韩国先进科学技术研究所(韩科院)在大田,韩国,揭示了一种机制来抑制癌症的生长和扩散细胞在淋巴结处，防止它们侵入身体新界。

淋巴结是一种含有免疫细胞的微小结构，可以对抗癌症等有害物质。尽管存在免疫的潜在机制，癌细胞还是可以在淋巴结中适应并生长。这种淋巴结转移状态是至关重要的癌症分期和预后。IBS研究人员假设，迁移的癌细胞必须有另一种机制才能在淋巴结中生存和生长，这与它们开始的地方不同。

研究人员使用了黑色素瘤和乳腺癌的动物模型，这两种癌症被认为最可能首先扩散到淋巴结。通过比较在淋巴结生长的癌细胞和原发部位生长的癌细胞，研究人员发现转移性肿瘤细胞在淋巴结中，促进与分解相关的基因的表达脂肪酸产生能量的过程称为脂肪酸氧化(FAO)。

同时，原发部位生长的癌细胞促进了葡萄糖作为能量来源的相关基因的表达(众所周知的“Warburg”效应)。此外，他们还发现，与其他器官不同，淋巴结富含多种脂质。李博士说:“这些意想不到的结果让我非常有信心，淋巴结转移性肿瘤细胞在富含脂肪的淋巴结微环境中优先使用脂肪酸而不是葡萄糖作为燃料来源。”他通过治疗一种临床测试脂肪酸氧化抑制剂对黑色素瘤或乳房的治疗，证实了这一发现，并几乎完全抑制了淋巴结转移癌症其老鼠。

研究人员试图找到能够触发转移性肿瘤细胞使用脂肪酸作为燃料的代谢适应的细胞内信号。通过广泛的筛选和分析，他们确定了yes-associated protein (YAP)是刺激的关键驱动分子脂肪酸氧化在淋巴结转移性肿瘤细胞中。Koh博士说:“我们很幸运地在淋巴结转移中发现了这种不寻常的代谢适应和YAP激活之间的联系癌症细胞。在黑色素瘤患者的转移淋巴结中也发现了YAP的激活。”

为了找出淋巴结转移性肿瘤中YAP激活的主要刺激物，研究人员对生物样本进行了研究。他们发现了大量的胆汁酸已知只在肝脏和肠道中检测到的物种，它们在肝脏和肠道中促进饮食脂肪的消化，在淋巴结转移性黑色素瘤中显著升高。

李博士说:“胆汁酸在转移性淋巴结中大量积累，但在正常的健康淋巴结或原发肿瘤中却没有。这是一个非常有趣的发现。”初步分析表明，淋巴结转移瘤自身可能产生胆汁酸，激活YAP，刺激淋巴结转移瘤进一步生长。“这需要进一步广泛的核实。来自血液和淋巴循环的胆汁酸可以通过某种机制在转移过程中高度积聚在淋巴结中，”Koh博士说。

癌细胞在体内的扩散比预期的要聪明。Koh博士说:“这项研究揭示了他们如何适应像淋巴结通过将它们的能量来源转换为当地丰富的分子，如脂肪酸和胆汁酸以便转移到其他器官。”以粮农组织和雅浦霉素为目标的疗法目前已有或正在积极开发。利用FAO /YAP与本研究发现的淋巴结转移之间的联系，医生可能能够抑制黑色素瘤和乳腺癌患者随后的远处转移。Koh博士补充说:“在临床应用之前，它肯定需要对转移性癌症患者进行更广泛的调查。”

研究结果发表在科学。

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