《癌细胞》:找到癌转移关键因子

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2011年12月20日 来源:生物通

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  来自普林斯顿大学分子生物学系,山东大学齐鲁医院等处的研究人员发表了题为“VCAM-1 Promotes Osteolytic Expansion of Indolent Bone Micrometastasis of Breast Cancer by Engaging α4β1-Positive Osteoclast Progenitors”的文章,揭示了血管细胞粘附分子1(VCAM-1)在癌症转移过程中扮演的重要角色……

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生物通报道:来自普林斯顿大学分子生物学系,山东大学齐鲁医院等处的研究人员发表了题为“VCAM-1 Promotes Osteolytic Expansion of Indolent Bone Micrometastasis of Breast Cancer by Engaging α4β1-Positive Osteoclast Progenitors”的文章,揭示了血管细胞粘附分子1(VCAM-1)在癌症转移过程中扮演的重要角色,并提出这一因子也许能作为一种防止骨转移复发的靶点。相关成果公布在癌症研究权威刊物Cancer Cell上,并被作为亮点文章特别推荐。

文章的通讯作者是普林斯顿大学分子生物学系康毅滨博士,其早年毕业于复旦大学,2000年获得杜克大学遗传学博士学位,之后曾在纽约曼哈顿的史隆.凯特琳癌症研究中心进行博士后研究,目前任普林斯顿大学分子生物学系副教授。今年康毅滨博士荣获了2011年维尔切克创新奖(Vilcek Prize for Creative Promise)生物医学奖,这是中国大陆出生的科学家第一次获此奖项。

乳腺癌患者在乳房切除手术数年后,常常出现局部复发或者远处转移(distant recurrence),因此理解这种休眠后转移复发的机制,对于提高乳腺癌治愈率,优化治疗方案十分重要。

在这篇文章中,研究人员描述了一个骨转移休眠模型,从而揭示了血管细胞粘附分子1(vascular cell adhesion molecule 1, VCAM-1)的异常表达在促进转移过程中扮演的重要角色,这也提示研究人员,VCAM-1也许可以作为一种防止骨转移复发的靶点。

VCAM-1是免疫球蛋白超家族成员之一,广泛存在于活化内皮细胞,平缓肌细胞、骨髓基质细胞、巨噬细胞、树突状细胞集成纤维细胞等表面。这一因子在1989年被首次鉴定,分子量为100KD。其生物学作用包括参与调节炎症反应,细胞和组织的分化、发育、免疫应答以及参与淋巴细胞归巢等,再循环及肿瘤的扩散,转移等。

研究人员发现癌细胞能通过NF-kB通路的部分信号激活VCAM-1的表达,促进微小的转移灶转变为明显转移。VCAM1并且借助于整合素a4b1与之的相互作用,聚集单核破骨细胞祖细胞,提高局部破骨活性,  从而启动骨转移的恶性循环。

进一步实验还证明针对VCAM-1和α4的抗体能有效的抑制骨转移扩增,以及保护骨结构,这些研究数据都提示研究人员,VCAM-1也许可以作为一种预防和抑制骨转移复发的靶点。

(生物通:王蕾)

原文摘要:

VCAM-1 Promotes Osteolytic Expansion of Indolent Bone Micrometastasis of Breast Cancer by Engaging α4β1-Positive Osteoclast Progenitors

Highlights
VCAM-1 expression is associated with early relapse and activation from dormancy
VCAM-1 overexpression promotes bone metastasis by activating osteoclastogenesis
VCAM-1-α4β1 binding facilitates adhesion of preosteoclasts to tumor cells
VCAM-1 and α4 blocking antibodies reduce the progression of bone metastasis

Summary
Breast cancer patients often develop locoregional or distant recurrence years after mastectomy. Understanding the mechanism of metastatic recurrence after dormancy is crucial for improving the cure rate for breast cancer. Here, we characterize a bone metastasis dormancy model to show that aberrant expression of vascular cell adhesion molecule 1 (VCAM-1), in part dependent on the activity of the NF-B pathway, promotes the transition from indolent micrometastasis to overt metastasis. By interacting with the cognate receptor integrin α4β1, VCAM-1 recruits monocytic osteoclast progenitors and elevates local osteoclast activity. Antibodies against VCAM-1 and integrin α4 effectively inhibit bone metastasis progression and preserve bone structure. These findings establish VCAM-1 as a promising target for the prevention and inhibition of metastatic recurrence in bone.

作者简介:

康毅滨

康毅滨博士现为普林斯顿大学分子生物学系副教授及新泽西肿瘤研究所研究员。康毅滨於1973年出生於福建龙海。中学时曾就学於国家教委北大附中理科试验班。 90年获全国化学竞赛一等奖并入选第21届国际化学奥林匹克国家集训队,同年保送复旦大学遗传学系。95年以第一名的成绩大学毕业后赴美国杜克大学 (Duke University) 攻读博士学位。2000年博士毕业后获美国艾文顿基金会博士后研究奖并加入史隆.凯特林癌症研究中心 (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center),在美国科学院院士琼.马萨戈(Joan Massague) 实验室从事博士后研究。利用分子生物学和基因芯片技术探索癌细胞恶性扩散的分子机理, 并做出开创性研究成果。从2004年九月起应聘于美国普林斯顿大学 (Princeton University), 并於2010年初晋升为副教授和终身教授。

康教授的研究工作的重点是关于乳腺癌扩散的分子机理并已在《细胞》, 《癌细胞》,《自然医学》等顶尖科研刊物发表了六十余篇论文。 康毅滨于2006年获得美国癌症学会研究学者奖和美国国防部希望学者奖,2009年被葡萄牙Champalimaud基金选为在癌转移方面长期资助的三名顶尖科学家之一, 2010年获韩国医药学会讲席教授奖。康毅滨于2011年获得维尔切克创新奖 (Vilcek Prize for Creative Promise)的中国大陆出生的科学家。该奖项颁发给在美国以外出生的艺术家和生物医学家,奖励其在职业生涯的早期阶段展现出的非凡创意和作出的对美国社会的原创性贡献。

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