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Nature子刊:癌癥研究的驚人發現

日期:2016-02-22 08:56:22

 最近,美國國立生物醫學成像和生物工程研究所(NIBIB)和麻省總醫院(MGH)的研究人員發現,消除某種被認為幫助腫瘤生長的細胞,并沒有減慢或阻止腫瘤的生長。事實上,當癌相關成纖維細胞CAFs)被消除10天后,原發腫瘤轉移到小鼠肺部和骨骼的風險急劇增加。科學家使用的生物工程CAFs,具有一些基因,可使這些細胞在腫瘤進展中的定義時刻自我毀滅。相關研究結果發表在219日的《Scientific Reports》。

 

是什么原因導致癌癥生長和轉移,科學家們還不是很清楚。CAFs被認為是體內產生的成纖維細胞,癌細胞可劫持并利用它們,來維持自己的生長。然而,因為成纖維細胞存在于人體內,我們很難跟隨和研究癌癥對這些細胞的影響。

 

NIBIB組織工程學項目主任Rosemarie Hunziker博士稱:“這項工作強調了解決癌癥難題中的兩件重要事情。首先,我們正在處理一種復雜的疾病,它有如此多的方面,我們實際上只是剛剛開始描述它。其次,這種方法顯示了細胞工程的力量——在腫瘤環境中操縱一個關鍵細胞,并對‘癌癥如何生長,以及它在未來如何可能被控制’提供了新的見解。”

 

MGH外科和生物工程學助理教授Biju Parekkadan博士及其研究團隊,設計了一種實驗,旨在更好的理解腫瘤存在的細胞環境(稱為腫瘤微環境TME),以及CAFs在腫瘤生長中的作用。為了了解靶定CAFs是否可能會限制植入小鼠體內的乳腺癌腫瘤的生長,他們用一個遺傳“殺死開關”對CAFs進行了生物工程改造。細胞被設計為,當暴露于一種對周圍細胞無毒的化合物時,就會死亡。

 

在腫瘤植入后,Parekkadan和他的團隊,選擇了腫瘤生長的兩個不同階段,在這兩個階段CAFs被殺死。當在第三天或第四天CAFs被消除時,他們發現,與仍保留CAFs的腫瘤相比,腫瘤生長或轉移風險,沒有很大的差異。然而,腫瘤相關的巨噬細胞——與轉移相關的細胞,在這個早期階段中有所增加。

 

當該研究小組等待以消除CAFs,直到第十天或第十一天時,他們發現,除了巨噬細胞的增加之外,癌細胞更容易擴散到小鼠的肺部和骨骼。從這個實驗中的意外結果,可能會刺激更多的研究,探討CAFs在腫瘤生長和轉移中的作用。

 

Parekkadan說:“關于CAFs,過于簡單的想法是,我們或許應該試圖摧毀它們。有證據支持這一想法,直到最近我也這樣認為。但現在,當用工程方法、隨時間推移、選擇性去除CAFs時,這些結果可能是一個信號,告訴我們應該更充分地探討腫瘤微環境中的動力學,以及癌癥治療的介入時機。”

 

更多的研究可能揭示“是否存在靶定CAFs以破壞腫瘤的科學依據”,以及認識到腫瘤反應的時間問題。雖然哪一種治療方法都不能影響初始腫瘤的生長,但是,重要的是,我們要認識到,大多數癌癥死亡是由轉移到重要器官的腫瘤造成的,而不是原發腫瘤的直接作用。

 

在癌癥研究中,有許多出其不意的發現,例如今年1月份,美國密蘇里大學(MU)醫學院的研究人員發現,一個已知可抑制許多類型癌癥生長和擴散的基因,在某些類型的大腸癌中,卻有著相反的效果。這項研究結果,為新的結直腸癌療法奠定了基礎。而在去年12月份,新加坡南洋理工大學的研究員Teoh Swee Hin,找到了這些癌癥的另一種治療選擇——用死細菌來治療癌癥,這一驚人的研究結果發表在Nature子刊《Scientific Reports》。

 


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