這部位腫瘤轉移率高幾倍罪魁禍首

2023-09-18 | 來源: 學術經緯 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

本文來自微信公眾號：學術經緯（ID：Global_Academia），作者：藥明康德內容團隊，頭圖來自：視覺中國

癌細胞擴散通常標志著腫瘤朝著更加棘手和難治愈的方向轉變，但癌細胞的擴散方向並非都不可預測。以目前新發病例最多的世界第一大癌——乳腺癌來說，骨骼是癌細胞最易發生轉移的位置，比肺、肝、腦等其他器官要頻繁得多。此外，胃癌、前列腺癌、肺癌、腎癌、肝癌、惡性黑色素瘤等實體瘤都有很高的概率發生骨轉移。由於骨質破壞、病理性骨折、神經壓迫等原因，發生骨轉移後，很多患者承受著難以忍受的疼痛。

而在癌症骨轉移中，腰椎、胸椎等椎骨部位往往首當其沖，比股骨等其他長骨更容易受到癌細胞的入侵。在某些情況下，每出現一個長骨轉移瘤，就會出現五個椎骨轉移瘤。

為什麼椎骨會成為腫瘤轉移的高發部位？科學家們相信，找到這個問題的答案，將為阻止和治療癌細胞骨轉移帶來新的方法。本周，在頂尖學術期刊《自然》剛剛上線的一篇研究論文中，美國威爾康奈爾醫學院（Weill Cornell Medicine）Matthew Greenblatt教授領導的研究團隊取得了重要進展（孫軍博士為論文第一作者）。

這篇論文指出，椎骨之所以比其他骨骼更“吸引”腫瘤轉移，並不像過去幾十年裡猜測的那樣歸咎於血流模式，真正的罪魁禍首很可能是幹細胞。

在先前對小鼠和人類骨骼形成發育的研究中，科學家們曾發現，骨骼組織中的幹細胞類型比原先想象得要復雜很多，比如在骨膜內生成的骨骼和在軟骨內生成的骨骼就分別由不同的骨骼幹細胞群生成。

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而此次新研究中，研究團隊首先在小鼠全身的骨骼幹細胞中進一步鑒定出了專門負責生成椎骨的骨骼幹細胞：椎骨幹細胞（簡稱vSSC，即vertebral skeletal stem cell）。這類幹細胞的特性與生成四肢骨骼的骨骼幹細胞有很大差別，包括它們的解剖位置、細胞表面表達的蛋白標志物，以及細胞內的基因表達模式等。

利用小鼠腫瘤轉移模型，研究人員追蹤了癌細胞向骨內轉移的具體區域，發現了椎骨幹細胞及其子代細胞周圍的骨髓，對於具有轉移能力的癌細胞來說，是一片吸引它們生根發芽的“沃土”。相反，移除椎骨幹細胞後，這片“沃土”就似乎失去了營養。

進一步分析後，研究人員找出了關鍵的營養成分：椎骨幹細胞分泌的一種蛋白MFGE8。其他骨骼幹細胞盡管也會少量分泌這種蛋白，但遠遠不如椎骨幹細胞，因此對轉移性癌細胞的吸引力也就不如椎骨。倘若敲除小鼠體內編碼MFGE8的基因，癌細胞的骨轉移現象明顯減少。

▲椎骨幹細胞分泌的MFGE8是吸引癌細胞轉移到椎骨的必不可少的關鍵因素（圖片來源：參考資料[1]）

這些發現同樣在人體中成立。利用類似小鼠椎骨幹細胞的細胞表面標記分子，研究人員順利找出了人體內的椎骨幹細胞，隨後使用這些細胞在實驗室中培養出了模擬人類椎骨的類器官。實驗顯示，當敲低人椎骨細胞中的MFGE8的基因，將導致具有轉移能力的乳腺癌細胞發生骨轉移的風險明顯降低。