研究人员发现,在哺乳动物斑马鱼中,脑癌的传播有相似之处

研究人员发现,在哺乳动物斑马鱼中,脑癌的传播有相似之处
VTC Fralin生物医学研究所神经科学家领导的一项新的概念验证研究表明,斑马鱼是研究人类bob88体育平台登录胶质母细胞瘤的合适模型。这张共聚焦显微镜图像显示了脑癌细胞(标记为粉红色)和血管(标记为蓝色和白色)之间的相互作用,这是在人类肿瘤细胞被植入鱼体内仅两天后。图源:Robyn Umans, Sontheimer实验室

VTC弗拉林生物医学研究所的科学家发现了一种新的斑马鱼模bob88体育平台登录型,可以帮助推进多形性胶质母细胞瘤的研究。胶质母细胞瘤是一种侵袭性的原发性脑肿瘤,只有不到二十分之一的患者在诊断后能存活五年。

该研究小组此前发现,小鼠体内的人源性脑癌细胞像高速公路一样利用大脑血管从原始肿块扩散出去。这项新研究发表在ACS药理学和转化科学,它们显示了哺乳动物和鱼类之间的明显交叉,并在研究中描述了类似的观察结果

“我们希望这项在斑马鱼上的新工作将帮助研究人员在临床前动物模型中有效地评估新的、急需的治疗方法,以针对这些侵袭性和毁灭性的肿瘤,”研究时曾在弗拉林生物医学研究所(Fralin Biomedical Research Institute)担任教授的哈拉尔德·索海默(Harald Sontheimer)说。bob88体育平台登录

当脑癌细胞分散时,它们变得更难定位和删除。即使原发肿瘤已被手术切除,移行的胶质母细胞瘤细胞仍会徘徊不去,而不被检测到-如果它们能忍受化疗或放疗,最终形成新的卫星肿瘤。

当癌细胞迁移时,它们也会留下破坏性的尾迹。

“我们之前的研究表明,胶质瘤细胞会利用大脑的血管。肿瘤细胞利用血管作为侵入大脑的途径,从而破坏大脑Fralin生物医学研究所Sontheimer实验室的博士后研究员、该研究的主要作者Robyn Umans说。bob88体育平台登录

研究人员发现,在哺乳动物斑马鱼中,脑癌的传播有相似之处
用红色标记的癌细胞被植入鱼的躯干仅四天后,它们就变得细长,开始向大脑移动。图源:罗宾·乌曼斯/弗吉尼亚理工大学

但是,如果有一种方法可以阻止胶质瘤细胞利用血管来控制癌细胞的迁移呢?

由其他研究人员领导的啮齿动物研究表明,神经胶质瘤需要一个关键的信号通路- wnt,以首次观察到它的无翼苍蝇命名-才能利用血管。当乌曼斯在斑马鱼的水中加入Wnt抑制剂分子时,他们注意到胶质瘤细胞的行为发生了变化——癌细胞减少了对大脑脉管系统的附着。

斑马鱼的皮肤和鳞片晶莹剔透。科学家们可以把鱼放在显微镜下,用荧光标记观察癌细胞的生长、迁移以及与其他细胞的相互作用——所有这些都是实时的。

快速生长的斑马鱼也很高效,与其他临床前模型相比,它们的维护成本更低,而且它们与人类的DNA有70%相同。

“对我来说,眼见为实。通过斑马鱼模型,我可以实时看到侵袭性癌症的生物机制,从而获得对肿瘤微环境的前所未有的可视性,”Umans说。“我们希望这些主要的实验证明斑马鱼模型作为癌症药物发现的另一个平台。”

研究人员还想看看胶质瘤细胞是否也通过大脑外的血管转移,所以他们将少量细胞注射到鱼的外周组织中。这群人试图进入大脑,但他们没有抓住任何预先存在的东西血管。相反,附近的血管似乎茎的分支生长向就像磁铁一样,意味着血管生成,新的-许多癌症的标志,有助于确保稳定的营养供应。

“这是一个难得的特殊机会,作为一个博士后,为实验室建立一个新的模式生物,”乌曼斯说。“这项研究是一次令人兴奋的合作,因为其中两名作者是本科生研究人员,他们对成像和分析做出了重大贡献,同时也是一名高级首席研究员。能指导这些了不起的,并见证一项研究从鱼室的创建到出版。”


进一步探索

癌细胞接管血管扩散

更多信息:Robyn A. Umans等人,钓鱼接触:在斑马鱼大脑中模拟血管周围胶质瘤侵袭,ACS药理学与转化科学(2020)。DOI: 10.1021 / acsptsci.0c00129
引用:研究人员发现哺乳动物脑癌的传播有相似之处,斑马鱼(2021,2月12日)于2022年8月4日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-02-parallels-brain-cancer-mammals-zebrafish.html检索
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