破解皮肤癌向大脑转移的机制,并抑制其80%的扩散
特拉维夫大学的研究人员首次破译了一种使皮肤癌转移到大脑的机制,并利用现有的治疗方法将疾病的扩散延迟了60%至80%。这项令人鼓舞的研究是由特拉维夫大学萨克勒医学院的Ronit Satchi-Fainaro教授和博士生Sabina Pozzi领导的。研究结果发表在JCI洞察力。
“在一个高级阶段, 90%的黑色素瘤(皮肤癌)病人会发展脑转移Satchi-Fainaro教授解释道。“这是一个令人费解的统计数据。我们预计会在肺和肝脏中看到转移,但大脑应该是一个受保护的器官。血脑屏障保持不变有害物质来自皮肤的癌细胞在血液中循环,并设法到达大脑。我们问自己,癌细胞在大脑中与谁‘交谈’,从而渗透到大脑中。”
特拉维夫大学的研究人员发现,在脑转移的黑色素瘤患者中,癌细胞“招募”了一种叫做星形胶质细胞的细胞,这种星形细胞在大脑中发现脊髓以及大脑中负责内稳态或维持稳定状态的部分。
Satchi-Fainaro教授说:“例如,在发生中风或创伤时,星形胶质细胞是第一个来纠正这种情况的,癌细胞正是与它们相互作用,交换分子并腐蚀它们。此外,癌细胞招募星形胶质细胞,这样它们就不会抑制转移的扩散。”
“因此,它们会在黑色素瘤细胞-星形胶质细胞相互作用区域产生局部炎症,从而增加细胞的通透性血脑屏障,以及癌细胞的分裂和迁移。它们之间的交流反映在星形胶质细胞开始分泌一种促进炎症的蛋白质MCP-1(也称为CCL2),作为回应,癌细胞开始表达其受体CCR2和CCR4,我们怀疑这是与星形胶质细胞的破坏性交流的原因。”
为了验证他们的假设,Satchi-Fainaro教授和她的团队试图在基因工程实验室模型和原发性黑色素瘤和脑转移的3D模型中抑制蛋白及其受体的表达。为此,研究人员同时使用了抗体(生物分子)和小分子(合成的),旨在阻断MCP-1蛋白。
他们还利用CRISPR技术对癌细胞进行基因编辑,并切除了表达两种相关受体CCR2和CCR4的两个基因。每一种方法,研究人员都能够延缓转移的扩散。
“这些治疗成功地延缓了软骨的渗透癌症细胞进入大脑,然后扩散到整个大脑,”Satchi-Fainaro教授说。“重要的是要注意,大脑中的黑色素瘤转移非常具有侵略性,手术、放疗和化疗后15个月的预后很差。”
“我们达到了60%到80%的延迟,这取决于干预的阶段。我们在手术后立即进行切除原发性黑色素瘤的治疗,取得了最好的效果,我们能够防止转移穿透大脑;因此,我认为这种治疗方法适合作为一种预防措施。”
“我们使用的抗体和小分子——主要用于治疗硬化症、糖尿病、肝纤维化和心血管疾病,以及作为其他类型癌症的生物标志物——已经在人体上进行了临床试验。因此,这些治疗方法被认为是安全的,我们可以尝试将它们重新用于黑色素瘤。”
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