肿瘤

科学家们在癌症转移研究领域取得的新进展!

作者:佚名 来源:生物谷 日期:2020-11-26
导读

         本文中,小编整理了多篇重要研究成果,共同聚焦科学家们在癌症转移研究领域取得的新进展,分享给大家!

关键字:  癌症转移 

        【1】Nat Cancer:科学家发现能促进前列腺癌转移的特殊基因标志物 或有望帮助开发新型个体化抗癌疗法

        doi:10.1038/s43018-020-00125-0

        日前,一篇发表在国际杂志Nature Cancer上的研究报告中,来自美国罗格斯大学等机构的科学家们通过研究发现,人类机体基因标志物或能通过协同作用来促进转移性前列腺癌的发生。文章中,研究人员对来自人类和小鼠机体的前列腺癌细胞进行研究发现了一组16个基因或能导致癌症转移的发生,而癌症转移通常会给治疗带来极大困难和挑战。

        研究者所识别的基因标志物能帮助预测是否前列腺癌患者会有较大的可能性发生癌症转移,包括骨转移等;前列腺癌是美国男性第二大癌症相关死亡的主要原因,如果及早诊断的话,患者的5年生存率能维持到几乎100%的比例,而转移性前列腺癌患者的5年生存率基本只有30%;当前诸如第一代和新一代靶向作用雄激素的疗法、放疗、化疗等疗法或许并不总是有效,其也不可能预测哪些患者存在疾病进展到恶性阶段的风险。

        【2】Science子刊解读!揭秘肥胖与癌症转移之间的神秘关联!

        doi:10.1126/sciadv.abc3175

        日前,一项刊登在国际杂志Science Advances上题为“Decellularized extracellular matrix scaffolds identify full-length collagen VI as a driver of breast cancer cell invasion in obesity and metastasis”的研究报告中,来自塔夫斯大学等机构的科学家们通过研究揭示了肥胖和癌症转移之间的关联。每两名男性或每三名女性中就有一人会在其一生中被诊断为癌症,但幸运的是,如今科学家们在多种癌症的治疗上已经取得了重大进展,尤其是当癌症局限在一个小区域中时,研究者就能通过手术切除或化疗等手段来移除病灶。

        在某些患者中,肿瘤细胞会脱离原发性病灶并且入侵机体其它区域,这就是所谓的癌症转移,其会诱发患者机体广泛的损伤并让疗法治疗变得很困难,实际上,90%的癌症死亡都与癌症转移直接相关。癌症转移的风险在某些人群中尤其高,包括那些肥胖人群,肥胖影响美国黑人和西班牙裔美国人的程度似乎要比一般人群更大,目前研究人员还并不清楚肥胖为何会以较高的速度诱发癌症的转移。

        【3】Nat Commun:科学家揭示转移性前列腺癌发生的新型分子机制

        doi:10.1038/s41467-020-18843-5

        日前,一篇发表在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自坦佩雷大学等机构的科学家们通过研究揭示了一种特殊机制,其或能帮助解释前列腺癌发生转移的原因;当肿瘤在前列腺癌中发展时就会产生多个在空间上混合的癌细胞克隆,其或许会侵袭前列腺周围的器官,然而,仅有一种占优势的细胞克隆会在机体中系统性地扩散并发生转移,此外,新的亚细胞克隆可能会在转移过程中产生并介导癌细胞的不断转移。

        研究者还发现,这种疾病的扩散或传播途径或许因患者而异,发生于癌细胞克隆中的遗传驱动子或许能帮助有效区分那些细胞亚克隆会扩散到整个机体以及哪些亚克隆只会局限在每个患者的前列腺内。本文中,研究人员分析了10名前列腺癌患者从确诊到死于转移性疾病期间的样本。这项研究中,研究人员首次对局部和转移性前列腺癌进行了基因组进化的结合分析,研究者能从患者的血液和脑脊液中(比如活组织检查等)检测到这些特殊的进化信号;研究者发现,对前列腺癌患者血液中循环DNA的分析或许并不总是能检测到转移性癌症DNA的存在,当发现癌症DNA时,连接癌症转移病灶的主要癌细胞克隆就能被检测到,而且对癌细胞亚克隆的检测也是可变的;利用液体活组织检查来监测转移性前列腺癌似乎是合理的,尽管其并不能总是完美地反映患者机体内的状况,因此研究者还需要进一步改进并扩展这些研究发现。

        【4】Sci Trans Med:新研究可阻断乳腺癌细胞向大脑转移

        doi:10.1126/scitranslmed.aax2879

        当乳腺癌扩散到大脑时,会导致严峻的后果,患者通常只有六个月的生命。临床统计表明,HER2阳性乳腺癌女性在多达55%的病例中倾向于发生脑转移。针对脑转移的乳腺癌细胞,目前化学疗法药物通常无效,因为它们无法穿越血脑屏障。一项新的研究报告称,针对小鼠大脑中的乳腺癌肿瘤的一种新的联合疗法能够显著减小肿瘤的大小并提高了存活率。有大约75%患有乳腺癌脑转移的小鼠在治疗后可以达到完全治愈。相关研究结果发表在国际杂志Science Translational Medicine上。

        研究者表示,我们开发的新型联合疗法可以跨越血脑屏障,并显著提高了生存率。这两种药物分别是微管蛋白抑制剂vinorelbine(已获得美国食品和药物管理局(FDA)批准,可在临床上使用)和溴抑制剂I-BET-762(FDA已批准用于临床试验)。溴抑制剂会增加脑转移乳腺癌细胞中βIII-微管蛋白的表达,进而能够被vinorelbine选择性杀伤。

        【5】解读!揭秘氧化性压力在癌症发生、进展和转移过程中的关键作用!

        doi:10.1016/j.ccell.2020.06.001

        近日,一篇发表在国际杂志Cancer Cell上题为“Oxidative Stress in Cancer”的研究报告中,来自邓迪大学等机构的科学家们通过研究揭示了氧化性压力在癌症中的作用。与抗氧化剂相比,氧化性压力(oxidative stress)被定义为活性氧(ROS)的相对过剩,其与神经变性疾病、心血管疾病、糖尿病和其它多种疾病发生直接相关,这些关联强调了必须在活性氧和抗氧化剂的响度丰度之间保持动态平衡,而这种动态平衡对机体健康至关重要,细胞拥有复杂的生化机制和遗传机制来维持这种平衡,而这种平衡一旦打破就会引发潜在的病理性后果。

        根据不同的浓度,活性氧会以一种明显矛盾的方式来影响癌症的进展,要么开启/刺激肿瘤的形成并支持癌细胞的转化和增殖,要么促进细胞死亡;为了适应高水平的活性氧,肿瘤细胞就需要修饰其基于硫的代谢过程、NADPH的产生以及抗氧化转录因子的活性;在癌症开始发生的过程中,遗传改变会通过激活抗氧化转录因子或通过磷酸戊糖途径(PPP途径)来增加NADPH的水平从而使细胞在较高水平的ROS下存活,在癌症进展和转移阶段,肿瘤细胞则会通过以多种方式增加NADPH的方式适应氧化性压力,这些方式包括激活AMPK、PPP、还原性的谷氨酰胺和叶酸的代谢等。

        【6】Science:揭秘转移性癌症如何在不利的蛛网膜下腔环境中不断进展?

        doi:10.1126/science.aaz2193

        近日,一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中,来自纪念斯隆凯特琳癌症中心等机构的科学家们通过研究揭示了转移性癌症如何在不利的蛛网膜下腔(subarachnoid space)环境中生存,文章中,研究人员描述了如何利用RNA测序研究对柔脑膜转移(LS,leptomeningeal metastases)患者进行研究,LS是一种涉及脊髓膜和脑膜的癌症类型。

        由于对机体健康非常重要且具有高度的敏感性,中枢神经系统对外来入侵者有着额外的保护效力,其中一种组分就是血脑屏障,其是内皮细胞的一种半渗透边界,能够阻止溶质进入大脑;另外一种组分则是存在于脑脊髓液中的巨噬细胞,其能寻找并破坏可能的外来入侵者,癌症研究领域的一个神秘之处在于研究者并不清楚某些类型癌症如何在不利的环境中生存。

        【7】Nature子刊综述深度解读!NK细胞介导的癌症转移的免疫编辑机制!

        doi:10.1038/s43018-020-0081-z

        近日,一项刊登在国际杂志Nature Cancer上题为“Immunoediting of cancer metastasis by NK cells”的综述报告中,来自澳大利亚QIMR Berghofer医学研究所的科学家们论述了NK细胞所介导的癌症转移的免疫编辑机制,自然杀伤细胞(NK细胞)在控制疾病转移过程中扮演着关键角色,有研究表明,NK细胞能优先控制来源于单个循环肿瘤细胞的单克隆转移,而不是来源于细胞簇所衍生的多克隆转移,相关研究结果进一步证明了NK细胞或与转移性细胞的免疫编辑有关。

        尽管最近研究人员在癌症治疗上取得了很大的进展,但癌症转移依然是诸如乳腺癌等实体瘤癌症患者发生死亡的主要原因,癌症转移是一个多步骤的过程,其包括肿瘤侵袭、内渗入血液循环、远端脏器的实质性外渗以及从微转移到大转移的进展;这一系列步骤是一个高度选择性的过程,其受到了肿瘤内在因素和外在因素的复杂调控;实际上,仅有一小部分循环肿瘤细胞(CTCs)能在转移过程中存活下来,并能启动转移病灶;NK细胞能被控制转移的关键先天性免疫细胞所识别,而且NK细胞介导的免疫压力还可能被预测会对CTCs的命运产生效应;这就好像达尔文的选择进化机制一样,免疫细胞的选择性压力被认为可以塑造肿瘤的表型和基因型,这一过程称之为“癌症的免疫编辑”(cancer immunoediting),研究者表示,NK细胞能够选择性地控制单一CTC衍生的单克隆转移,但并不能控制CTC簇衍生的多克隆转移,这或许就能为研究人员提供新的思路来揭示NK细胞介导的转移性肿瘤细胞的免疫编辑。

        【8】深度解读!靶向作用转移性癌症中的组织僵硬:机械医学疗法如何改善癌症的治疗?

        doi:10.1016/j.ccell.2020.05.011

        组织僵硬在癌症进展过程中扮演着关键角色,近日,一项刊登在国际杂志Cancer Cell上题为“Targeting Tissue Stiffness in Metastasis: Mechanomedicine Improves Cancer Therapy”的研究报告中,来自范德堡大学的科学家们表示,转移性结直肠癌中高度活化的成纤维细胞会增加组织的硬度和血管的形成,而靶向作用组织的僵硬程度或能改善抗血管生成疗法的治疗效果并延长患者的生存率。

        复杂微环境中生存的肿瘤细胞包括细胞外基质(ECM)和不同类型的正常和活化细胞,除了可溶性的化学信号外,肿瘤微环境的机械特性也参与到了肿瘤生长、侵袭和转移过程中去,组织力学特性的改变通常会通过改变细胞行为而先于并会驱动疾病的进展,组织硬度的增加是包括乳腺癌、胰腺癌等多种实体瘤的特征,组织硬度是其在对力产生反应抵御变形的一种能力,通常会部分被间质细胞和ECM的相互作用所调节,在肿瘤微环境存在的间质细胞中,激活的成纤维细胞或肌成纤维细胞是通过基质合成失调所引发的组织硬化的主要原因,此外,肌成纤维细胞能够表达高水平的a-SMA(a-平滑肌肌动蛋白)并施加较高水平的收缩力从而重塑并硬化ECM,ECM的硬化能通过整联蛋白介导的机械传导进一步刺激肌成纤维细胞的活性,从而形成一种正反馈的回路。

        【9】Cell:一群特殊细胞促进癌细胞转移和躲避免疫系统!

        doi:10.1016/j.cell.2020.05.039

        近日,来自斯坦福大学的研究人员发现,处于皮肤癌生长前沿的特殊细胞会抑制免疫反应,促进癌症入侵。针对这些细胞可能导致有效的治疗。研究者表示,一群聪明的癌细胞聚集在生长中的皮肤肿瘤的前沿,引导其转移,并帮助其避开人体的免疫系统。

        它们不仅通过与其他癌细胞的交流,还通过与周围的正常细胞的交流(招募抑制免疫反应的特殊细胞和其他促进癌细胞入侵的细胞)来促使它们分裂和扩散。"这些细胞协调了整个癌症过程,"医学博士Paul Khavari说,他是皮肤学教授和主席,也是医学院的Carl J. Herzog教授。"它们具有高移动性和高侵袭性,聚集在肿瘤边缘,引导细胞进入周围组织。但直到现在,我们甚至不知道它们的存在。"

        【10】Nature:揭示中性粒细胞胞外诱捕网中的DNA通过特殊蛋白分子促进癌症转移的新型分子机制

        doi:10.1038/s41586-020-2394-6

        近日,一项刊登在国际杂志Nature上题为“DNA of neutrophil extracellular traps promotes cancer metastasis via CCDC25”的研究报告中,来自中国中山大学等机构的科学家们通过研究揭示了中性粒细胞胞外诱捕网(NETs,neutrophil extracellular traps)中的DNA如何通过CCDC25蛋白分子来促进癌症转移。中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)由包裹着颗粒蛋白的染色质DNA细丝结构所组成,其能被中性粒细胞所释放来诱捕微生物;最近有研究表明,诱捕网中的DNA(NET-DNA)与小鼠模型机体中癌症转移直接相关,然而,目前研究人员并不清楚NET-DNA在患者机体癌症转移过程中所扮演的功能性角色及临床意义。

        这项研究中,研究人员通过研究发现,NETs在乳腺癌和结肠癌患者机体的肝脏转移组分中水平较高,而患者血清中的NETs则能够帮助预测早期乳腺癌华智能和肝脏转移的发生状况, NET-DNA或许能扮演一种趋化因子来吸引癌细胞,而并不是仅仅扮演一种诱捕的角色;在多种模型中,研究者发现,肝脏或肺脏中的NETs往往能够吸引癌细胞来形成远端癌症转移。

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