2021-09-14

STM | 肿瘤转移中血管生态位的演变

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收录于话题#前沿分子生物学机制

恶性肿瘤通过将癌细胞释放到血液中而扩散到全身，这些细胞可以到达远处的器官并在那里转移。在血液中循环的肿瘤细胞能否成功生长为转移瘤，很大程度上取决于环境的特征。现在，德国癌症研究中心（DKFZ）和海德堡大学曼海姆医学院的科学家们进行了一项新的小鼠研究，发现了一种由血管产生的新生长因子，使肿瘤细胞能够在器官中进行静态代谢定植。

他们的研究结果发表在《Science Translational Medicine》杂志上的一篇题为“Temporal multi-omics identifies LRG1 as a vascular niche instructor of metastasis”的论文中。

“转移是癌症相关死亡的主要原因。”研究人员写道，“肿瘤细胞与血管壁细胞的相互作用是转移的决定性因素和潜在的限速因素。除了候选基因方法之外，这种串扰的分子性质迄今为止知之甚少。利用内皮细胞（EC）体细胞和单细胞转录组学结合血清蛋白质组学，我们追踪了肺转移外科模型中转移性。”

研究人员研究了通过手术切除原发肿瘤的小鼠。“这种干预使我们第一次能够区分转移性生态位的哪些特性受远处原发肿瘤控制，哪些特性受局部调节。”Hellmut Augustin解释说，“因此，我们能够在实验系统中重现肿瘤患者手术后的情况，这也是至关重要的。”

研究人员以肺为研究对象，对转移性生态位进行了全局基因表达分析。他们观察到，在存在原发性肿瘤的情况下，血管内部的内皮细胞会大量产生蛋白LRG1（富含亮氨酸的α-2-糖蛋白1）。“血管仅在原发性肿瘤存在时产生LRG1，从而刺激肺部附近结缔组织细胞的生长。这创造了一个促进肿瘤细胞生长的微环境（‘生态位’），循环中的肿瘤细胞可以在此定居并生长为肺转移。”本研究的第一作者、DKFZ研究员Mahak Singhal补充道，“这是我们第一次证明生态位的转移促进作用是由原发肿瘤远距离触发的。”从一定大小来看，转移瘤本身就像原发肿瘤一样，再次促进LRG1的形成。

最近发现LRG1基因是肺气肿的驱动因素，并表明从内皮细胞中删除该基因可以阻止疾病的进展。

在目前的研究中，研究人员发现LRG1不仅由转移部位的血管产生，而且由全身的内皮细胞产生并释放到循环中。

“一方面，我们现在可以检测到内皮细胞产生的LRG1，作为指示转移性肿瘤的生物标记物。此外，我们希望验证LRG1作为可能能够阻止肿瘤转移扩散的新治疗方法的靶点。”研究负责人Hellmut Augustin解释道，总结了目前的结果。