华裔博士《科学》发现癌症关键开关

【字体: 时间:2008年01月23日 来源:生物通

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  癌症病人在原发性肿瘤(primary tumor)转移了或是扩散了之后,通常都会问还能做什么,但是经常得到的答案都是没有什么办法了。来自冷泉港实验室癌症基因组研究中心(Cancer Genome Research Center)的研究人员获得了一项重要的发现:一类细胞能调控小型的,休眠的肺癌转向大型的,侵占性扩散——这些会导致癌症病患死亡。

  

生物通报道:癌症病人在原发性肿瘤(primary tumor)转移了或是扩散了之后,通常都会问还能做什么,但是经常得到的答案都是没有什么办法了。来自冷泉港实验室癌症基因组研究中心(Cancer Genome Research Center)的研究人员获得了一项重要的发现:一类细胞能调控小型的,休眠的肺癌转向大型的,侵占性扩散——这些会导致癌症病患死亡。

这一研究成果公布在《Science》杂志,领导这一研究的是冷泉港实验室的Vivek Mittal博士,文章的第一作者是其实验室的博士后研究院高定成(Dingcheng Gao,www.ebiotrade.com)。


(Dr. Vivek Mittal)

Mittal表示,“恶性原发性肿瘤大部分在临床诊断的时候都已经扩散到了其它器官”,“目前的努力主要集中在阻止转移扩散,但是矛盾的是,有关休眠的肿瘤如何转移到其它器官,变得更大,致死性的机理,我们了解得很少。”

癌症可以发生在人体任何组织或器官。一般说来,恶性肿瘤是会扩散和转移的。我们知道,癌症的发生一开始只是出现一个癌细胞,它分裂成两个癌细胞,继续分裂下去就可以产生一小团癌细胞而形成肿瘤。肿瘤发展到针头大小约重1毫克时,它已含有100万个癌细胞了;到弹球大小时,就约有10亿个癌细胞了。

Gao表示,“我们的研究主要集中在小鼠原发性肿瘤细胞如何扩散,并在像是肺部这样的第二器官上建立微转移环境(micrometastases,生物通注)”,“我们解析了新生开关(angiogenic switch,www.ebiotrade.com)的关键,并且证明微转移能帮助骨髓中的EPCs(内皮前体细胞,www.ebiotrade.com),这些EPCs就能调控开关,激活血管生成,将休眠状态的肿瘤转变成威胁生命的宏转移(macrometastases)。”

研究人员在实验小鼠中发现在肿瘤存在的时候,EPCs中一种称为Id-1的蛋白水平会大幅度增加,通过RNA干扰技术,研究人员阻断了活体动物中Id-1的表达,从而阻止EPCs流向转移位点,从而抑制了新生开关,这扰乱了小鼠中微转移向宏转移的过程。

重要的是,研究人员利用这种方法增加了携带肿瘤的动物的存活率,下一步研究人员希望能在人体内进行相似的研究。

Mittal表示,“这项研究提出了一个新的治疗靶标,也说明EPCs的选择性靶标也许能与化疗相结合,成为一种治疗癌症已经转移到肺部的病人的方法。”

“之前的研究主要强调靶向遗传性突变的癌症细胞,但是这样有一些缺点,比如说我们知道癌症细胞能产生对化疗药剂的抗性,我们认为靶向肿瘤微转移的稳定元素,比如EPCs,可能会成为未来有效的癌症治疗方法。”
(生物通:张迪)

原文摘要:
Science 11 January 2008:
Vol. 319. no. 5860, pp. 195 - 198 DOI: 10.1126/science.1150224
Endothelial Progenitor Cells Control the Angiogenic Switch in Mouse Lung Metastasis
[Abstract]

名词解释:

1.癌症转移

癌症可以发生在人体任何组织或器官。一般说来,恶性肿瘤是会扩散和转移的。我们知道,癌症的发生一开始只是出现一个癌细胞,它分裂成两个癌细胞,继续分裂下去就可以产生一小团癌细胞而形成肿瘤。肿瘤发展到针头大小约重1毫克时,它已含有100万个癌细胞了;到弹球大小时,就约有10亿个癌细胞了。当然,在癌细胞增殖时,会遇到机体的反抗,这会限制癌细胞的生长速度。待肿瘤生长到一定体积时,就像大树的根深入到泥土中、螃蟹的爪横行霸道一样,癌细胞就会侵入到周围的组织中,这就是癌的浸润增殖。不仅如因此,癌细胞还可以通过淋巴道或血管扩散到其他脏器上,这就是癌症的转移。

不同的癌,同一部位但不同病理类型的癌,或同一病理类型不同部位的癌的“行为表现”及治疗效果有很大不同。例如生长在皮肤上的基底细胞癌,可以侵犯局部组织,但极少发生远处转移,甚至不治疗也是这磁。。而同样长在皮肤上的黑色素瘤如不治部或治疗不当,很快就会发生转移,最终威胁患者生命。了解恶性肿瘤不同的转移规律,医生可以制定合理的治疗方案,判断预生,让病人心中有数。中国医学科学院病理科的刘复生教授近年来通过对大量病例的研究,总结出了恶性肿瘤的转移规律:原发的乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌、卵巢癌及淋巴瘤等恶性肿瘤的扩散与转移十分广泛,转移癌往往是患者致互的主要原因。但并不是所有肿瘤端正人都是由于转移癌而死亡。如宫颈癌、食管癌、膀胱癌等癌症转移就在广泛,它们的主要问题就在局部。只要临床医生的术或放疗得当、彻底,把局部处理好,就能做到事半功倍。

恶性肿瘤的转移途径是有一定规律师的。从细胞的中胚层细胞——如人体肌肉、脂肪、结缔组织、骨骼、血管组织发生的恶性肿瘤叫“肉瘤”;从细胞的外胚层组织——如皮肤,内胚屋组织——人体脏器如肺、食管、明及乳腺等组织发生的上皮性恶性肿瘤叫“癌”。癌以淋巴道转移为主;肉瘤以血道转居多。但癌的中后期也会通过血道转移。淋巴道转移,首先常常转移到附近的淋巴结,然的才是第二站,甚至是远处的淋巴结。对上皮来源的癌来说,远处淋巴结转移主要在颈部、纵隔及腹生致力脉旁淋巴结。所以,外科医生在切除肿瘤的同时,处理好肿瘤附近区域的淋巴结非常重要。

2.微转移

自1869年首次报道并证实外周血中发现瘤细胞以来,微转移的研究逐渐成为肿瘤研究的一个热点。微转移(micrometastases)是指在各种机体组织、体液及细胞移植物中检测到的镜下及亚显微水平的肿瘤残留,是用常规临床病理学方法不能检出的、隐匿在原发灶以外组织的、非血液系统恶性肿瘤的转移[1]。1993年国际抗癌联盟(UICC)出版的《肿瘤TNM分期补充材料》中指出,当远处转移灶生长至直径1 mm~2 mm时,称作微转移。

关于肿瘤转移存在两种学说,一是“种子与土壤假说”:认为是否形成肿瘤转移要看被转移部位组织的环境是否适宜原发瘤细胞的停留和生长。这种学说认为,人体大部分转移瘤细胞由于受到免疫机制的杀伤或者转移瘤细胞局部环境不适宜而不能存活;只有少数细胞具有活力,在转移部位组织生长繁殖,形成转移瘤[2]。二是肿瘤异质性理论:该理论认为由于瘤细胞遗传性状的不稳定,由单克隆起源的瘤细胞在不断增殖的过程中会发生异质性,导致瘤细胞的转移潜能有高低之分[3]。恶性肿瘤的侵袭和转移是一个复杂的过程,其转移主要有3种途径:经血道转移、经淋巴道转移、直接侵及周围组织器官和播散至体腔。肿瘤淋巴管、细胞因子的作用以及微环境的影响对原发瘤播散至远处组织器官起了很大的作用。

3. 内皮前体细胞(EPCs)

内皮前体细胞(EPCs)是指出生后机体中存在的能特异性归巢于血管新生组织并分化成内皮细胞的一群干细胞,包括从成血-血管干细胞到完全分化的内皮细胞之间一定阶段的细胞群体。研究表明,EPCs可在生理或病理条件下迁移到新血管形成位点并在原位分化成内皮细胞,能快速修复损伤血管。

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