Cell：最可能引起癌癥轉移的細胞

日期：2014-08-29 08:56:38

麻省總醫院(MGH)癌癥中心的研究人員在一項研究中證實，相比于單個的循環腫瘤細胞（Circulating tumor cell，CTC）,由從原發腫瘤脫落的2-50個腫瘤細胞形成的CTC細胞團似乎更有可能引起轉移。他們的研究發表在8月28日的《細胞》（Cell）雜志上，還表明了將CTC細胞團粘合在一起的一種細胞粘附蛋白是一個潛在的治療靶點。

論文的共同資深作者、麻省總醫院癌癥中心Shyamala Maheswaran 博士說：“盡管CTCs被視作是轉移瘤的前體，對于CTC細胞團的意義卻仍不清楚，利用麻省總醫院開發的一些設備可以很容易地檢測到這些CTC細胞團。我們的研究結果表明，癌癥患者血液中存在CTC細胞團與不良預后相關，這或許可以鑒別出癌癥血液傳播中新的、潛在可靶向的步驟。”

在實驗中該研究小組利用了由麻省總醫院工程系中心開發的兩種版本的微流體裝置——CTC芯片（CTC-Chip）來捕獲來自血液樣本的CTCs，通過這種方法取得用于科學測試的細胞。一種版本的芯片HBCTC-Chip可以有效地捕獲血液樣本中極稀少的CTCs，另一種版本的芯片CTC-iChip能夠快速分離CTCs，其不依賴于預先鑒別的腫瘤抗原，可以捕獲到HBCTC-Chip芯片中的抗體可能錯過的、具有某些基因表達模式的細胞。

一系列的乳腺癌動物模型實驗顯示：

•CTC細胞團是由在原發腫瘤中可能彼此鄰近的細胞所構成，在進入血液循環后沒有任何的細胞發生增殖。

•盡管CTC細胞團只占所有CTCs的2-5%，它們促成了移植乳腺腫瘤生成的大約一半的肺轉移灶，表明相比于單個的CTCs其轉移潛能高25-50倍。

•注入小鼠體內的CTC細胞團存活數量比單個CTCs多，由CTC細胞團形成的轉移瘤導致生存率顯著降低。

•相比單個CTCs，CTC細胞團能夠更快地從動物血液中消失，這有可能是因為它們卡在了毛細血管中，在那里它們導致了轉移灶。

分析多個時間點從罹患不同形式晚期轉移性乳腺癌的一組患者中取得的血液樣本，在 35%患者的血液中發現了CTC細胞團，血液中CTC細胞團越多的患者生存率顯著下降。針對來自一組前列腺癌患者的樣本進行同樣的分析，也發現了存在CTC細胞團與生存率下降有關。

對來自乳腺癌患者的單個及成團的CTCs進行RNA測序，鑒別出幾個在CTC細胞團中表達水平升高的基因，其中一個基因編碼一種叫做plakoglobin的蛋白，它也在生存率下降患者的原發性腫瘤中過表達。

分析來自一名患者的血液和組織樣本揭示出，plakoglobin表達于CTC細胞團但卻不表達于單個的CTCs中，plakoglobin也表達于原發腫瘤和轉移瘤的某些部分之中。Plakoglobin是與細胞間粘附相關的兩種重要結構的組件，研究人員發現抑制它表達可導致CTC細胞團解體，降低了它們的轉移潛能，也破壞了乳腺癌細胞（而非正常乳腺組織）的細胞間接觸。

論文的主要作者、麻省總醫院癌癥中心Nicola Acet 博士說：“治療靶向plakoglobin或與癌細胞內細胞間粘附相關的一些信號通路，有可能在臨床上有用，尤其是對于那些存在CTC細胞團的患者。我們需要調查這種可能性，并確定進一步地鑒別出單個CTCs和CTC細胞團的特征將是否能夠提供與它們的生物學差異、藥物反應和對轉移過程的貢獻相關的一些見解。”