血管在腫瘤的生長和擴散中起關鍵作用。襯於血管內壁的細胞(內皮細胞)和腫瘤細胞接觸緊密,互相影響。領導亥姆霍茲德國癌症研究中心(DKFZ)、海德堡大學曼海姆臨床醫學院初級研究組的Andreas Fischer研究員及其同事正在從事該相互作用的研究。他們的團隊發現,信號分子Notch的活化型在腫瘤血管裏高表達。在來自肺、乳腺、腸部腫瘤的血管內襯細胞裏,該活化受體的表達水平顯著高於正常器官。研究者同時發現,腫瘤內皮細胞Notch活化水平越高,腫瘤已經擴散概率越大、病人預後越差。
受體蛋白Notch與配體結合活化是相鄰細胞信號交換的關鍵通路。從線蟲到昆蟲到人,Notch參與調節胚胎發育過程中器官的發育。在成人中,信號蛋白還可以調節造血幹細胞的活性。
幾年前,癌症研究人員已經證明,異常的Notch信號可以促使細胞癌變,例如從白細胞變為白血病細胞。在本研究中,Fischer及其同事首次證明了腫瘤微環境中細胞的Notch活性也對癌症有影響。
Fischer及其同事在小鼠中證明,腫瘤細胞本身負責與內皮細胞直接接觸時Notch的活化。腫瘤細胞出於自己的目的重編程血管壁細胞,為其在身體中的擴散鋪平道路。腫瘤內皮中活化的Notch越多,癌細胞進入血流越多,形成的肺轉移灶也越多。
令人驚訝的是,荷瘤小鼠中的Notch活化並不僅限於腫瘤中的血管,它還影響肺中的內皮細胞。腫瘤似乎釋放信號物質,為其轉移準備定居的土壤。
Notch活化,內皮細胞接觸分子VCAM1的產生增加。這種蛋白質像按扣一樣,使癌細胞附著到血管壁,準備通道。此外,活化的Notch導致內皮細胞中某些具有密封功能的結構滲透性更強,使得癌細胞更容易進入血流。最後,活化的Notch還能引起內皮細胞產生化學信使,募集腫瘤促進免疫細胞到腫瘤中。
上述這些結果顯示了一個非常清晰的畫麵:腫瘤細胞激活Notch,然後通過多種方式促進其在體內的擴散,為了自己的目的重編程內皮細胞。
那麼,我們是否可以打斷這種災難性的機製呢?接著,Fisher使用目前在早期臨床前試驗中測試的抗體阻斷小鼠中的Notch,結果顯示癌細胞對肺的定植減少。通過抗體阻斷接觸分子VCAM1,同樣導致肺中轉移減少,並降低了癌症促進免疫細胞導致的腫瘤侵襲。
Fisher進一步解釋到,“Notch是一種通用的信號分子,這使得它在治療中的應用很困難,因為常常幹擾重要的過程。但是,靶向短期使用阻斷抗體可能是一種抑製腫瘤擴散的有效方法,這是我們進一步研究中要探索的目標。”
原始出處:
Elfriede Wieland, Juan Rodriguez-Vita, Sven S. Liebler,et al.Endothelial Notch1 Activity Facilitates Metastasis.Cancer Cell, 2017. DOI:10.1016/j.ccell.2017.01.007
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170303091405.htm