破解皮肤癌转移到大脑的机制并抑制其80%的扩散

特拉维夫大学(Tel Aviv University)的研究人员首次破解了一种能够使皮肤癌转移到大脑的机制,并利用现有的治疗方法成功地将疾病的扩散推迟了60%到80%。这项令人鼓舞的研究是由特拉维夫大学萨克勒医学院的Ronit Satchi-Fainaro教授和博士生Sabina Pozzi领导的。研究结果发表在JCI洞察力。
“在一个高级阶段, 90%的黑色素瘤(皮肤癌)病人会发展成脑转移satchi - flouraro教授解释道。“这是一个令人费解的统计数据。我们希望看到肺部和肝脏的转移,但大脑应该是一个受保护的器官。血脑屏障保持着有害物质从进入大脑开始,在这里,它应该不做这个工作——来自皮肤的癌细胞在血液中循环,并设法到达大脑。我们问自己,癌细胞与大脑中的‘谁’‘对话’,从而侵入大脑。”
来自特拉维夫大学的研究人员发现,在有脑转移的黑色素瘤患者中,癌细胞“招募”了一种叫做星形胶质细胞的细胞脊髓以及负责大脑内稳态,或维持稳定状态的大脑。
Satchi-Fainaro教授说:“星形胶质细胞是第一个在中风或创伤的情况下纠正情况的细胞,癌细胞与星形胶质细胞相互作用,交换分子并腐蚀它们。此外,癌细胞会吸收星形胶质细胞,这样它们就不会抑制转移的扩散。”
“因此,它们在黑素瘤细胞-星形胶质细胞相互作用的区域产生局部炎症,增加通过血脑屏障以及癌细胞的分裂和迁移。它们之间的交流反映在星形胶质细胞开始分泌一种促进炎症的蛋白质MCP-1(也称为CCL2),对此,癌细胞开始表达其受体CCR2和CCR4,我们怀疑这是与星形胶质细胞的破坏性交流的原因。”

为了验证他们的假设,satchi - flouraro教授和她的团队试图在基因工程实验室模型和原发性黑色素瘤和脑转移瘤的3D模型中抑制该蛋白及其受体的表达。为此,研究人员使用了一种抗体(生物分子)和一种小分子(合成的),旨在阻断MCP-1蛋白。
他们还使用CRISPR技术对癌细胞进行基因编辑,并切出表达两种相关受体CCR2和CCR4的两个基因。每一种方法,研究人员都能够延缓转移的扩散。
这些治疗成功地延缓了癌症细胞并随后扩散到整个大脑,”satchi - flouraro教授说。“重要的是要注意,大脑中的黑色素瘤转移非常具有侵略性,手术、放疗和化疗后15个月的预后很差。”
“我们达到了60%到80%的延迟,这取决于干预的阶段。我们在切除原发性黑色素瘤手术后立即进行治疗,取得了最好的效果,我们能够防止转移穿透大脑;因此,我认为这种治疗适合作为一种预防措施进行临床治疗。”
“我们使用的抗体和小分子——主要用于治疗硬化症、糖尿病、肝纤维化和心血管疾病,以及作为其他类型癌症的生物标志物——已经在人体上进行了临床试验。因此,这些治疗被认为是安全的,我们可以尝试将它们重新用于黑色素瘤。”