Nature子刊解析不治性腫瘤侵襲機制
日期：2014-07-10 08:58:20
一項小鼠研究表明，在疾病進程的早期侵襲性的膠質母細胞瘤細胞有可能劫持了腦血管，破壞了大腦的保護屏障。這一研究發現或可最終促成一些新方法來引起腫瘤死亡，因為一些療法有可能能夠在比以往預想的更早的時間點來觸及這些致命的細胞。這項研究得到了美國國立衛生研究院下屬國家神經疾病和中風研究所(NINDS)的支持，研究結果發表在《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。
膠質母細胞是一種侵襲性的腦腫瘤，其是最具破壞性的癌癥形式之一。由于大腦保護自身免受外來物質的攻擊，這些腫瘤擴散迅速，難于治療。
血腦屏障(BBB)的功能是阻礙有害物質滲漏到大腦中，及調控大腦和血管之間重要分子的來回運輸。緊密連接是血腦屏障的一個組成部分，其在血管內皮細胞之間形成密封。有幾種細胞類型覆蓋在血管之上，其中包括稱之為星形膠質細胞的特化腦細胞，具有稱作為終足（endfeet）的延伸突起，其覆蓋在90%的血管表面。星形膠質細胞的終足會釋放一些分子，調控內皮細胞之間的緊密連接。它們還釋放一些特異的化學物質引起血管擴張或收縮，由此調節大腦血流量。整體上，血腦屏障可被視作是分隔大腦與血液的一個巧妙的防護層。
來自阿拉巴馬大學的Harald Sontheimer博士和同事們，研究了膠質母細胞、星形膠質細胞和腦血管之間的相互作用。他們利用膠質母細胞瘤小鼠模型、熒光染料和各種成像技術，觀察了腫瘤細胞是如何遷移通過大腦，與其他的細胞及血管相互作用的。
在當前的研究中，Sontheimer博士研究小組證實主瘤體外部的幾乎所有膠質母細胞瘤細胞都定位在星形膠質細胞終足與血管外表面之間的空間。通過利用小血管網作為支架，膠質母細胞瘤能夠沿著血管遷移，從血管中提取營養物質。
“絕大多數腫瘤細胞都與血管相關聯。這些細胞似乎利用了血管作為公路，在大腦內遠距離遷移，”Sontheimer博士說。
此外，研究結果還揭示膠質母細胞劫持控制了血流量，將其從星形膠質細胞身邊奪走。因此，緊密連接變得松動，導致了血腦屏障瓦解。Sontheimer博士和同事們驚訝地發現，非常小的腫瘤細胞群，甚至個別細胞就足以在病程的早期削弱血腦屏障。
“來自我們模型的證據表明，在疾病早期血腦屏障不能夠完全防御侵襲腫瘤細胞，這些細胞或許更易受到經血液傳送至大腦的一些藥物影響。如果這些研究結果適用于人類，利用一些抗侵襲藥物進行治療或許對新確診的膠質母細胞瘤患者有益。局部破壞血腦屏障或可實現區域性精確遞送藥物，在最早期的階段來攻擊腫瘤細胞，”Sontheimer博士說。
“Sontheimer博士的研究結果為我們提供了新的視角來調查膠質母細胞瘤細胞成功侵入大腦內部，控制血流滿足它們的利益的機制。這些研究結果有潛力改變當前的膠質母細胞瘤治療方法，”NINDS腦腫瘤項目主任Jane Fountain博士說。
還需要進一步的研究來更多地了解血腦屏障的調控機制，以及腦腫瘤細胞是如何接管現有血管來實現生長和擴散的。更好地了解腫瘤細胞與血腦屏障之間的互作機制，或許能提高我們治療膠質母細胞瘤患者的能力。
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