癌癥作為威脅人類健康的"頭號(hào)殺手"，癌細(xì)胞是一類生命力極為頑強(qiáng)的細(xì)胞，它們通過(guò)分泌細(xì)胞因子來(lái)逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的追捕，通過(guò)不斷增殖和擴(kuò)散來(lái)擴(kuò)展生存空間，并且能不斷變異來(lái)免被一網(wǎng)打盡。這些特征使得癌癥成為了最難治愈的疾病之一。
癌癥的轉(zhuǎn)移或擴(kuò)散是癌癥患者死亡的主要原因，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)移性癌癥患者只能得到治療，而不能治愈。如果能讓轉(zhuǎn)移后的癌細(xì)胞永久休眠，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)移性癌癥患者就能得到治療。
2021年12月13日，美國(guó)伊坎醫(yī)學(xué)院蒂施癌癥研究所的研究人員在 Nature 子刊" Nature Cancer "期刊上發(fā)表了一篇題為" A tumor-derived type III collagen-rich ECM niche regulates tumor cell dormancy "的研究論文。
該研究解決了癌癥研究中的一個(gè)重大謎團(tuán)，癌細(xì)胞會(huì)向周身環(huán)境中分泌III型膠原蛋白的蛋白質(zhì)來(lái)保持休眠狀態(tài)，當(dāng)其周圍該類蛋白質(zhì)的水平減少時(shí)，癌細(xì)胞才會(huì)蘇醒并惡化。提高這種蛋白水平，可以迫使癌細(xì)胞保持休眠狀態(tài)并防止腫瘤復(fù)發(fā)。
早期的研究顯示，癌細(xì)胞從原發(fā)部位擴(kuò)散后，會(huì)休眠數(shù)年的時(shí)間，隨后會(huì)蘇醒變成惡性腫瘤。如果能讓它們一直保持休眠狀態(tài)，或能幫助治療癌癥。
在該研究中，研究人員使用高分辨率成像儀器活體雙光子顯微鏡，實(shí)時(shí)觀察了小鼠體內(nèi)的乳腺癌細(xì)胞和頭頸部癌癥細(xì)胞系進(jìn)入休眠或喚醒狀態(tài)時(shí)，其細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。
通過(guò)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示，休眠的癌細(xì)胞周圍聚集了一個(gè)富含III型膠原蛋白的細(xì)胞外基質(zhì)生態(tài)位。一旦休眠癌細(xì)胞降低產(chǎn)生III型膠原蛋白的能力，癌細(xì)胞就會(huì)恢復(fù)增殖能力。
有趣的是，腫瘤微環(huán)境中III型膠原蛋白的富集使腫瘤細(xì)胞進(jìn)入休眠狀態(tài)，揭示了控制癌細(xì)胞命運(yùn)的III型膠原蛋白依賴機(jī)制，因?yàn)樗芷淦茐氖鼓[瘤細(xì)胞恢復(fù)增殖的信號(hào)。
休眠癌細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)富含III型膠原
活體雙光子顯微鏡進(jìn)一步顯示，癌細(xì)胞休眠到再激活的轉(zhuǎn)變，伴隨著III型膠原蛋白濃度的變化。
值得注意的是，在小鼠模型中，當(dāng)提升體內(nèi)癌細(xì)胞周圍III型膠原蛋白的水平時(shí)，癌細(xì)胞的激活與轉(zhuǎn)移會(huì)被打斷，擴(kuò)散的癌細(xì)胞會(huì)被迫進(jìn)入休眠狀態(tài)。
III型膠原抑制腫瘤生長(zhǎng)
臨床樣本分析顯示，與淋巴結(jié)定植陽(yáng)性的患者相比，淋巴結(jié)陰性的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者的腫瘤中，III型膠原蛋白水平升高。
研究顯示，癌細(xì)胞周圍III型膠原蛋白的含量，可作為預(yù)測(cè)腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的潛在測(cè)量指標(biāo)。而增加III型膠原蛋白的含量，可以通過(guò)激活腫瘤細(xì)胞休眠來(lái)防止癌轉(zhuǎn)移。
總之，該研究解決了癌癥研究中的一個(gè)重大謎團(tuán)，具有潛在的臨床意義，這種生物標(biāo)志物可以用來(lái)預(yù)測(cè)腫瘤的復(fù)發(fā)，為癌癥的治療提出了一個(gè)新方法。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s43018-021-00291-9
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