华人学者Cell等两篇解开癌症转移之谜:微环境促进乳腺癌的转移

【字体: 时间:2021年04月20日 来源:生物通

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  “这是其他人以前从未发现过的。由于我们独特的模型,我们得以发现这一点,在模型中我们可以将癌细胞限制在骨骼的起始位置!”

  

由贝勒医学院领导的两项研究为解开癌症转移之谜提供了新的答案:为什么雌激素受体阳性(ER +)乳腺癌有时会在骨骼中重新生长并扩散到其他组织。

研究小组在处理包含患者肿瘤样本的动物模型后发现,ER +乳腺癌细胞周围的骨微环境降低了这些细胞中的ER表达,从而导致对靶向ER的内分泌治疗产生抗药性,这一研究发现公布在 Developmental Cell杂志上(DOI: 10.1016/j.devcel.2021.03.008),而且他们通过进一步研究,发现骨骼微环境触发了癌细胞的重编程,从而增强了癌细胞转移或扩散至其他组织的能力,这一研究发现公布在Cell杂志上(DOI:10.1016 / j.cell.2021.03.011)。

通讯作者Xiang H.-F. Zhang博士说:“转移到其他器官是癌症引发相关死亡的主要原因,多年来我的实验室对这种现象一直很感兴趣。乳腺癌主要转移到骨骼;然而,为什么在三分之二以上的病例中转移不仅局限于骨骼,而是随后在其他器官发生并最终导致死亡,这仍然是一个谜。”

在这两篇论文中,Zhang和他的同事应用了他们先前开发的一系列模型和技术,以单细胞分辨率研究癌症与骨骼之间的相互作用,分析当ER +乳腺癌细胞转移至骨骼时会发生什么。他们想找出可能导致对内分泌治疗的抗性并增强向其他器官转移的原因。

“令人惊讶的是,我们发现,当ER +乳腺癌细胞位于骨骼中时,它们会降低ER的表达,这使它们对针对ER的内分泌疗法的敏感性降低,我们认为成骨细胞,即形成新骨骼的细胞,通过释放因子和与细胞直接物理相互作用,促进了癌细胞的这种变化。”

有趣的是,与成骨细胞的相互作用也触发了基因表达的变化,使癌细胞具有干细胞样的特性,例如不受控制的自我更新和分化成各种细胞类型。作者解释说,具有这些特性可使癌细胞更具有产生新转移的能力。

该团队确定了骨骼微环境改变了癌细胞中许多代谢途径。“在这些途径中,EZH2介导的途径将ER +乳腺癌细胞推向干性状态,而抑制EZH2可逆转内分泌抵抗力。”

这些发现与zhang实验室进行的工作息息相关。该研究的第一作者,博士后研究员Weijie Zhang说:“与原发性肿瘤相比,我们正在研究骨转移是否更可能进一步传播到其他器官。” “我们发现骨骼微环境就像是癌细胞的'动力站',增强了它们进一步扩散到其他器官的能力。由此我们认为,许多转移可能不是原发性肿瘤而是通过进一步扩散而引起的。”

研究还表明,骨骼微环境可以增强其他类型的癌症,例如前列腺癌。

“这是其他人以前从未发现过的。由于我们独特的模型,我们得以发现这一点,在模型中我们可以将癌细胞限制在骨骼的起始位置!”

“总的来说,这些研究揭示了骨微环境在转移过程中的作用并没有得到认识,并阐明了重编程过程驱动晚期多器官转移,这为尽管有内分泌疗法的ER +转移性复发的临床谜团提供了新见解”。

(生物通:万纹)

原文链接:

http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.011

The bone microenvironment invigorates metastatic seeds for further dissemination

 

 

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