癌症是人体细胞不受控制的生长,导致肿瘤的形成,由细胞基因组的突变积累引发。为了成为恶性的、转移性的癌症,肿瘤细胞经历了一系列的转变,包括身体的免疫系统和肿瘤之间的相互作用。然而,这一过程中的许多机制细节仍不清楚,这使得癌症的预防和治疗非常困难。然而,越来越多的证据表明,在肿瘤进展到转移的过程中,血管内膜“内皮”细胞的炎症是一个关键的过程。
北海道大学的飞田京子教授领导的研究团队关注了恶性肿瘤中这一过程背后的分子机制,他们发现,在恶性肿瘤中,内皮细胞积累一种称为“低密度脂蛋白”(LDL)的脂质传递分子,并吸引被称为“中性粒细胞”的免疫细胞。中性粒细胞是免疫抑制细胞,已知有助于肿瘤进展。这一发现发表在《国际癌症杂志》上。
该团队之前的工作已经揭示了恶性肿瘤中的血管表达了高水平的蛋白聚糖,并且已知癌变组织会发炎。这些特征与动脉粥样硬化的特征相似,研究小组希望研究这种相似性是否更深入。
研究小组表明,与非转移性肿瘤相比,转移性肿瘤会积累蛋白聚糖分子;反过来,这些细胞会附着在血管壁上并积聚LDL。结合的LDL被氧化。在转移性肿瘤的血管内皮细胞中,也有高水平的LOX-1受体。他们发现,这导致这些细胞产生吸引中性粒细胞的炎症信号。然后,他们在小鼠中证明,抑制LOX-1可以显著降低恶性肿瘤,而且LOX-1过表达导致吸引中性粒细胞的信号分子增加。
正如研究小组假设的那样,在恶性肿瘤中观察到的这种相互作用序列并不新鲜:它发生在动脉粥样硬化,即血管硬化中。“动脉粥样硬化和癌症似乎是完全不同的疾病,但它们在血管中有一些共同的病理生理特征,”京子·菲达说。
尽管一些问题仍然悬而未决,特别是中性粒细胞如何促进恶性肿瘤的机制,但本研究首次明确证明了心血管疾病与癌症进展之间的机制共性,并追踪了体内肿瘤组织中LDL积累和LOX-1表达的机制。“我们目前的研究集中在LOX-1在内皮细胞中的重要性,它是癌症和动脉粥样硬化之间的共同因素,”Hida解释说。“肿瘤中中性粒细胞的存在是肿瘤进展的标志。”
这项研究还指出了一种治疗和预防恶性癌症和心血管疾病的有前途的方法——通过靶向中性粒细胞向内皮细胞募集。斐达总结道:“癌症患者不是死于癌症,而是死于心血管疾病的人数正在增加。以LOX-1/氧化LDL轴为靶点可能是治疗这两种疾病的一种有希望的策略。”
Journal Reference:
Takuya Tsumita, Nako Maishi, Dorcas Akuba‐Muhyia Annan, Mohammad Alam Towfik, Aya Matsuda, Yasuhito Onodera, Jin‐Min Nam, Yasuhiro Hida, Kyoko Hida. The oxidized‐LDL/LOX‐1 axis in tumor endothelial cells enhances metastasis by recruiting neutrophils and cancer cells. International Journal of Cancer, 2022; 151 (6): 944 DOI: 10.1002/ijc.34134