癌癥轉移新機制

日期：2011-11-17 09:09:55

近日來自麻省理工學院的癌癥生物學家們在新研究中揭示了血小板促進癌癥轉移形成新腫瘤病灶的機制，這一研究發現或將幫助研究人員開發出防止癌癥擴散的新藥物。相關論文于11月14日發表在國際頂級生物學期刊《細胞》（Cell）旗下的《癌細胞》（Cancer cell）雜志上。

領導這一研究的是著名學者Richard O. Hynes，現任麻省理工學院Daniel K. Ludwig教授。其三十年來主要致力于細胞粘附及其對細胞行為調控的分子機制研究。1987年，Hynes首次提出了整合素的概念，證實其是關聯細胞間或者細胞與細胞外基質的一族粘附分子。近年來，對整合素所涉及的細胞粘附、運動行為在腫瘤發生和轉移、細胞增殖、淋巴細胞歸巢、細胞凋亡、信號傳導等機制方面所參與的環節和作用越來越被人們所認識。

在現實生活中，許多人談癌色變，認為癌癥是“不治之癥”一旦患上就等于判處了死刑。時至今日，這種觀念仍然相當普遍。而癌細胞的“無限增殖”和不可控的“轉移復發”被稱為是癌癥的兩大黑手。90%的癌癥患者最終的死亡原因都是由于癌癥轉移，其成為了扼殺癌癥病人生命的重要元兇。

癌細胞從原發性腫瘤處脫離轉移需要得到其所在環境中其他細胞的幫助。大量的細胞均參與了這一過程，其中包括免疫細胞和形成結締組織的細胞。此外，另一個重要“幫兇”就是血小板，這種血細胞的正常生理功能是促進止血和凝血。

然而多年以來科學家們對于血小板在癌癥轉移中發揮的具體作用卻存在著一些爭議。一些癌癥生物學家們認為單個癌細胞在進入血管后，一般絕大多數會被機體的免疫細胞所消滅，借助于血小板凝集成團的癌細胞團則不容易被消滅，可通過上述途徑穿過血管內皮和基底膜，形成新的轉移灶。而另一些學者則認為血小板在這一過程中可能發揮了更為積極的作用，因為血小板中包含大量的生長因子和細胞因子，這些因子均能刺激癌細胞的生長。這篇新文章中，Hynes和他的同事們證實血小板釋放的化學信號可誘導腫瘤細胞變得更具侵襲性，種植性轉移形成新病灶。

在癌細胞發生轉移之前，它們通常會經歷一種稱為上皮間質轉化(EMT)的轉變。在這個轉變的過程中，細胞會喪失彼此粘附的能力，開始遷離它的原發性病灶。文章的首作者，Hynes實驗室的博士后Myriam Labelle發現在培養皿中與血小板獲得了接觸的癌細胞發生了EMT轉變，在進一步分析轉移細胞中的表達基因后，Labelle證實TGF-β靶向基因獲得了激活。由于已知TGF-β具有促進EMT的作用，Labelle在隨后的體外實驗中驗證了血小板中TGF-β對細胞轉移的影響，研究結果表明血小板中TGF-β缺失可阻止癌細胞發生轉移。

復雜的相互作用

然而在更進一步的研究中，Labelle發現如果只是給予TGF-β，癌細胞并不會獲得轉移特性，這表明它們還需要來自血小板的其他信號。

Hynes指出血小板釋放大量的化合物包括TGF-β還有其他粘附分子和生長因子，來促進傷口愈合。然而其中的任何一種化合物都不足以促使癌細胞轉移。Labelle發現血小板與癌細胞間的直接物理接觸是癌細胞獲得轉移性的必要因素。具體說來，當血小板與細胞發生相互接觸時，它們以某種方式激活了調控免疫反應的NF-Kb信號。NF-Kb和TGF-β信號激活都是癌細胞轉變發生的必要條件。

盡管癌細胞在初始刺激后獲得了移動特性，Hynes 和Labelle發現它們仍然沒有離開原始位點。Hynes認為癌細胞有可能還獲得了來自血小板的其他助力，使細胞在進入血流后能夠更易于穿過血管壁進入到新腫瘤位點。此外，白細胞也成為了Hynes的懷疑對象，目前Labelle正在開展實驗解析它們的潛在功能，以及與血小板協同作用的機制。

深入了解腫瘤細胞轉移的信號機制將幫助研究人員開發出阻斷癌轉移的有效藥物。Labelle指出詳細了解血小板的作用機制具有非常重要的意義，它有可能為開發出癌癥轉移治療藥物提供新的途徑。