根据威尔·康奈尔医学研究人员的一项新研究,黑素瘤细胞释放含有蛋白质神经生长因子受体的小细胞外包,它为附近淋巴结的肿瘤转移做好准备。
研究结果发表在11月25日的《自然·癌症》杂志上,该研究的资深作者大卫·莱登博士说,该研究结果可能会在某一天帮助医生确定哪些患者需要更积极的治疗,并有助于开发新的治疗方法。斯塔夫罗斯·s·尼阿科斯(Stavros S. Niarchos)儿科心脏病学教授,威尔·康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)儿科、细胞和发育生物学教授。
传统上,科学家们对黑素瘤有一个肿瘤中心的观点,即肿瘤细胞随着癌症转移而脱落并转移到附近的淋巴结。“我们的研究表明,淋巴结在机械上为未来的转移做了准备,”莱登博士说。他也是盖尔和艾拉德鲁基耶儿童健康研究所(Gale and Ira Drukier Institute for Children’s Health)和威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)桑德拉和爱德华迈耶癌症中心(Sandra and Edward Meyer Cancer Center)的成员。“甚至在肿瘤细胞到达淋巴结之前,淋巴结就已经发生了许多变化。我们称之为转移前淋巴结。”
Héctor peinado博士是位于西班牙马德里的西班牙国家癌症研究中心(CNIO)分子肿瘤学项目微环境和转移实验室的负责人,该研究的第一作者,使用小鼠模型,检测了黑色素瘤肿瘤细胞外泌体的释放。外泌体,也被称为细胞外囊泡,是由细胞分泌的包含各种颗粒和蛋白质的小包裹,通过淋巴管和血液传播到遥远的位置,在那里它们可以被其他细胞吸收。
佩纳多博士之前曾是莱登博士实验室的博士后助理,这项研究的大部分工作都是在莱登博士的实验室开始的。佩纳多博士发现,蛋白质NGFR在黑色素瘤细胞分泌的外泌体中释放,并进入淋巴结。然后,这种蛋白质被淋巴管内皮细胞或淋巴管周围的细胞吸收,在那里它重组淋巴结,形成新的淋巴管。这个过程被称为淋巴管生成,促进癌症扩散。“淋巴结的血管越多,就有越多的肿瘤细胞可以进入,”莱登博士说。
淋巴管内皮细胞的第一次遇到液含神经生长因子受体(NGFR)和“打开大门黑色素瘤细胞进入淋巴结和开店,“说论文的合著者之一,Irina马泰博士,助理教授在儿科在威尔康奈尔医学免疫学研究。
此外,NGFR增加了细胞内黏附分子的分泌,促进肿瘤细胞与淋巴管结合,也促进了转移,Lyden博士说。
peinado博士还研究了外泌体表面的一种称为整合素的蛋白质是如何决定转移性黑色素瘤细胞的结合位置的。在这篇论文中,研究人员发现,与肝脏等其他器官相比,整合素对淋巴结的扩散非常重要。
总的来说,虽然淋巴结被认为是免疫系统被激活并准备好对抗癌细胞的地方,但研究中概述的过程表明,淋巴结的免疫功能受到了损害,这可能对预后有影响,莱登博士说。
当一个人患有黑色素瘤时,医生会检查前哨淋巴结,或肿瘤可能扩散的第一个淋巴结,看看它是否含有癌细胞。“然而,仅仅检查前哨淋巴结的肿瘤细胞是不完整的,”莱登博士说。如NGFR或淋巴管新生等附加信息可能表明患者预后不良,这意味着他们可能需要积极治疗。
这项研究也可能对药物开发产生影响。在一个小鼠模型中,佩纳多博士使用了一种名为THX-B的小分子抑制剂来阻止NGFR与淋巴内皮细胞的结合,从而帮助阻止淋巴结转移。“这种药物需要大量的测试,”莱登博士说。“但最终,我认为一种NGFR抑制剂可以用于临床。”
研究人员通过研究44名III期或IV期黑色素瘤患者的淋巴结组织,对小鼠模型的研究结果进行了跟踪,发现转移性淋巴结组织中的NGFR表达明显高于原始皮肤病变。对另外25名III期黑色素瘤患者的评估发现,与原发黑色素瘤相比,淋巴结转移中NGFR阳性肿瘤细胞的频率显著增加。
“那些转移性疾病患者实际上有非常高的NGFR表达,”莱登博士说。“所以,在所有阶段,无论是转移前还是完全的淋巴结转移,似乎分子在预后较差的患者中上调了很多。”
研究人员的目标是在更多的患者身上验证他们的发现。“我们还想确定是否可以用简单的血液测试来观察外泌体是否携带NGFR,”莱登博士说。“这将有助于医生在治疗期间观察外泌体NGFR,以了解应该如何调整治疗。”