盡管目前公認腫瘤可以產生血管以支持其生長,但是一項最新研究表明一種對血管形成至關重要的細胞居然能夠產生腫瘤并促進其轉移。
“目前我們確實認為血管也能形成腫瘤,隨后就形成了一個惡性循環。”奧古斯特大學喬治亞醫學院(MCG)病理學系的腫瘤生物學家Lan Ko博士說道。
Ko是這篇近日發表在Oncotarget上的文章的通訊作者,這項研究首次發現這種惡性循環似乎支持著腫瘤的生長,但是同時也提供了新的治療干預靶點。
Ali S. Arbab博士是喬治亞癌癥中心和MCG生物化學和分子生物學系的腫瘤血管專家,他是該研究的主要合作者。
周皮細胞是一種可收縮的細胞,它參與組成了血管最外層結構。它還具有干細胞樣性質,可以產生不同的組織。GT198是我們機體低表達的一個基因,具有修復DNA和調節干細胞的能力,但是一旦突變,該基因也會成為一個癌基因。
科學家們現在發現支持一系列人腫瘤的血管網絡中的周皮細胞高表達GT198,當GT198被激活后,它位于周皮細胞的細胞質中,而非細胞核中。
研究人員在14種不同的人腫瘤組織(腦、肺、腎、甲狀腺、前列腺和膀胱癌)中發現了GT198高表達的周皮細胞,同時還在6種患一系列腫瘤的動物模型中發現了這類細胞的存在。
不僅如此,他們還發現了這些惡性周皮細胞令人驚訝的危險角色:如在人口腔癌的血管壁中,科學家們發現這些細胞異常增生、十分豐富,它們甚至還會分化為腫瘤細胞,并從血管壁脫落,使癌細胞更容易穿過血管壁。
“血管也能產生腫瘤,”Ko說道。“這是一個新觀點,但是并不與腫瘤可以生成血管相互矛盾。但是我們認為這或許是故事的另外一部分。”
研究人員還發現甚至晚期腫瘤中的周皮細胞也會持續產生腫瘤細胞。此外,研究人員發現GT198高表達與病人生存期降低有關。然而不含這種異常增生血管的正常口腔組織并不表達GT198。
在惡性膠質瘤動物模型中,研究人員發現了相同的惡性周皮細胞環繞在內皮細胞周圍,它們不僅會形成血管,它們還會形成腫瘤。
當惡性周皮細胞粘附在正常內皮細胞上時,它們會產生大量的血管,隨后促使內皮細胞保持生長。其中一些血管會逐漸變成腫瘤細胞圍成的血管,最終變成腫瘤。科學家們發現一些腫瘤中仍然能看到形成血管的通道。而據Ko所說,正常情況下,周皮細胞的作用是控制血管生長。
當他們給小鼠注射對抗GT198的疫苗后,腫瘤生長變慢,小鼠生存期延長。
Ko解釋到,這些新發現表明GT198是一個有效的腫瘤治療靶點。她現在正在現有的藥物中篩查靶向GT198的藥物,同時也在尋找新藥。
新血管的生成通常發生在發育和損傷修復過程中。腫瘤卻劫持了這個正常的生物學機制促使其生長。通常情況下,組成血管的內皮細胞會鋪開,可收縮的周皮細胞會壓縮內皮細胞以穩定它們,以此形成血管的外壁。隨著時間發展,周皮細胞甚至會發育成平滑肌細胞。
據Ko及其同事去年報道:乳腺組織中的周皮細胞在正常情況下可以通過GT198基因修復損傷DNA,從而幫助降低癌癥風險,但是一旦GT198突變,就可能引起乳腺癌。
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