9月28日,这一最新研究以“How dormant cancer persists and reawakens”为题发表在《Science》杂志。
炎症是否会直接导致癌症复发,如果会,如何导致?这些目前尚不清楚。在冷泉港实验室(CSHL)的科学家们的新研究中,作者证明,持续的肺部炎症,包括暴露在烟草烟雾中引起的炎症,可以导致潜伏的乳腺癌和前列腺癌细胞苏醒并开始分裂。这些细胞继而在肺部形成转移。而转移癌正是大多数常见癌症致死的主要原因。
好消息是,由CSHL副教授Mikala Egeblad领导的团队,包括Dana Farber癌症研究所和UC Davis的研究人员,展示了一种阻断唤醒休眠癌细胞的信号的方法,这种概念可以防止癌症复发或降低复发频率。
Egeblad的研究小组显示,持续的肺部炎症,无论是由于小鼠暴露在烟草烟雾中还是细菌内毒素中,都会以一种非同寻常的方式诱导普通白细胞(即中性粒细胞)唤醒附近休眠的癌细胞。
当肺组织长期发炎时,休眠的癌细胞能够劫持从附近的白细胞中喷出的稀薄的“网”,重新进入细胞周期并重新开始生长(来源:Egeblad lab)
嗜中性粒细胞,我们通常依靠它来杀死入侵者,如细菌和酵母。其中一种杀死入侵者的方法是将它们的DNA排出细胞膜之外,被排出的DNA形成了一个薄纱状的网状陷阱(NETs),可以杀死病原体。
新的研究表明,持续的肺部炎症导致休眠癌细胞周围区域形成网状结构。该结构中两种称为NE (中性粒细胞弹性蛋白酶)和MMP 9 (基质金属蛋白酶9 ),与组织中的一种叫做层粘连蛋白(laminin)相互作用。NE和MMP9依次先后切割层粘连蛋白。这改变了蛋白质的形状,暴露出一个叫做表位(epitope)的新表面(exposing a new surface)。
NE (绿点)和MMP9 (红点)酶散布在中性粒细胞或白细胞排出的DNA网支架。这些酶依次在肺组织中分解一种叫做层蛋白-111的蛋白质,诱导一个信号,使附近休眠
当这一表位被附近休眠的癌细胞识别时,会刺激唤醒癌细胞的信号。“休眠癌细胞认识到层粘连蛋白的新形状,并‘通知’癌细胞开始重新生长。”Egeblad说。
接下来,该小组创造了一种抗体来阻断层粘连蛋白上暴露的表位。在小鼠身上,这防止了附近休眠癌细胞的再次苏醒。
最左边正常小鼠肺组织中可见少量分散的白细胞(即中性粒细胞,红色)。经鼻给药促进肺部炎症4小时后,中性粒细胞数量明显增加, DNA NETs (绿色)首次可见。在接下来的几天里,中性粒细胞和NETs随着炎症因子的再次释放而占据主导地位。炎症和NETs形成的直接关系或导致休眠癌细胞重新苏醒。(来源:Egeblad lab)
目前,研究人员已经开始优化抗体,并将其与其他NETs方法进行比较,希望最终能在人体中进行试验。