Nature子刊：与脑肿瘤生长和复发相关的动态细胞

肿瘤由多种类型的细胞组成，既有癌变细胞，也有良性细胞。脑肿瘤细胞的特殊复杂性一直是这种疾病的标志，这使得治疗极其困难。虽然科学家们早就知道脑瘤中细胞的种类，但这些肿瘤的生长方式依赖于对细胞是静态的、不移动的和相对固定的理解。

但是，密歇根大学神经外科和罗格尔癌症中心的研究人员发现，这些恶性肿瘤含有高度活跃的细胞，这些细胞以复杂的模式在组织中移动。此外，在肿瘤中发现的这些被称为“oncostreams”的细长纺锤状细胞的积累是癌细胞行为的基础，决定了肿瘤如何生长和侵袭正常组织。

主要作者说这种有组织的生长是使脑瘤如此无情的原因。“脑瘤是高度致命的，只有不到5%的患者能活过5年。不幸的是，复发最终会导致患者死亡。他们接受手术治疗最初的肿瘤，但肿瘤总是在12到18个月内复发”。

Lowenstein等人还发现胶原蛋白1的过度表达，这是一种由肿瘤细胞产生的蛋白质，对这些结构的生长和功能至关重要。

“当我们消除肿瘤细胞产生的胶原蛋白1时，有脑瘤的动物模型活得更长。这一步从肿瘤中移除癌流，减少肿瘤的侵袭性行为，因为肿瘤需要胶原蛋白1以我们发现的特定方式移动。”Lowenstein说。

这种结构可能也存在于其他类型的癌症中。他说:“一旦人们认识到肿瘤存在动态区域，并且这些区域与肿瘤生长、最终入侵和死亡有关，人们就可能在其他肿瘤模型中找到肿瘤流。”

为了检测这种之前未知的癌流的存在，该团队与密歇根医学院神经外科助理教授Todd Hollon医学博士和亚利桑那州立大学数学副教授Sebastien Motsch博士合作，采用人工智能方法来识别组织中的结构。

Lowenstein解释说:“本质上，我们向计算机展示图像，计算机最终学会识别肿瘤流。”

通过去除胶原蛋白1来分解肿瘤流可能是治疗致命脑肿瘤的一个新的治疗靶点。“这项研究证明了继续研究复杂的细胞外基质的关键重要性，”研究人员和该研究的第一作者Andrea Comba博士指出。

“基于这一发现，我们建议靶向肿瘤胶原蛋白来破坏肿瘤流，并作为治疗脑胶质瘤的新疗法，”她说。