Cell揭示癌癥擴散新機制
日期:2015-08-31 08:52:33
外科醫(yī)生的靈巧之手使得現(xiàn)在重接切斷的手指、腳趾甚至意外失去的肢體變?yōu)榭赡堋8屓擞∠笊羁痰氖牵?/span>神經(jīng)也能夠重新生長,在很多情況下恢復受傷手指至少部分的感覺和運動功能。
神經(jīng)再生是自然工程學一個令人難以置信的壯舉——得到英國癌癥研究院的資金資助,倫敦大學學院的Alison Lloyd教授及其研究小組多年來一直在研究其中復雜的細節(jié)。
你或許會奇怪,一個癌癥慈善機構(gòu)為何要資助有關神經(jīng)修復的研究。其除了有助于了解這一基本的生物過程,還可以幫助解答一個至關重要的謎題:癌癥是如何擴散至全身的。
該研究小組的最新研究工作揭示出了,當神經(jīng)受損時參與神經(jīng)修復的雪旺細胞(Schwann cell)利用生物學“火車軌道”血管跨過留下的缺口遷移的機制。看起來某些癌細胞也以相同的方式向前遷移。
鋪設軌道
當神經(jīng)被切斷時,許多不同類型的細胞,包括免疫細胞和稱作為成纖維細胞的修復細胞,會涌入造成的缺口,生成一種生物“粥”。特異的輔助細胞——雪旺細胞是開辟道路穿過這片沼澤的先鋒,形成了結(jié)實的繩索使得神經(jīng)細胞軸突可以在其上生長。
但這些輔助細胞自身也需要幫手。一些實驗室測試表明,盡管雪旺細胞具有四處遷移的能力,但它們卻不知道向哪個方向生長通過這一分子糊粥。因此它們最終會卡住,無法去到任何的地方。
顯然,必須得構(gòu)建出一條道路來幫助雪旺細胞找到通過缺口的道路。那么是誰來完成這一任務呢?
Lloyd現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),解決這一棘手局面的是稱作為巨噬細胞的氧敏感免疫細胞。在發(fā)表于《細胞》(Cell)雜志上的研究論文中,Lloyd和研究小組發(fā)現(xiàn)巨噬細胞可以檢測到神經(jīng)損傷邊緣組織中的低氧水平,發(fā)送信號吸引新血管生長跨越這一缺口。
就像火車的軌道,這些血管充當了雪旺細胞的向?qū)В峁┝艘粭l穿過這一糊粥的平坦大道。就像火車頭拉動它的車廂,雪旺細胞帶著神經(jīng)細胞,修復了損傷,恢復了神經(jīng)功能。
那么這與癌癥有何關系呢?
癌癥擴散的線索
Lloyd教授的研究結(jié)果闡明了所有不同類型的細胞協(xié)同作用修復神經(jīng)損傷的途徑。他們的研究有可能促使開發(fā)出更好的血管“補丁”來幫助重新連接切斷的神經(jīng)。它們也與某些癌癥擴散至全身的方式有關聯(lián)。
首先,這項最新的研究解釋了起源于雪旺細胞的腫瘤,主要是神經(jīng)鞘瘤和神經(jīng)纖維瘤開始擴散的機制。在顯微鏡下,這些腫瘤看起來有點像未修復的神經(jīng)損傷,包含一大堆成纖維細胞、血管和免疫細胞。因此,更多地了解雪旺細胞在正常組織和腫瘤中的遷移機制,或許可為未來治療這些疾病指出一些新途徑。
人們普遍認為,大多數(shù)癌癥是通過復雜的血管網(wǎng)絡迂回穿行擴散至全身。而有一些有趣的線索表明,某些癌細胞,尤其是那些擴散進入腦內(nèi)的侵襲性腫瘤,如膠質(zhì)瘤或黑色素瘤的癌細胞可能會沿著血管“軌道”爬行,就像雪旺細胞在重新修復神經(jīng)元時做的那樣。
Lloyd懷疑,癌細胞利用了正常的神經(jīng)修復過程以這種方式擴散。她和研究小組現(xiàn)正在尋找雪旺細胞利用來找到沿著血管的道路的分子信號,及更深入地了解在修復和腫瘤生長過程中鋪設這些生物信號通路的機制。
轉(zhuǎn)過來,這一知識有一天或可幫助醫(yī)生切斷這些細胞的逃生路線,阻止癌癥的傳播。