Nat.Commu. | 這些基因可預(yù)測癌癥轉(zhuǎn)移、患者預(yù)期壽命！
時間：2017-11-28 10:50:46 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng) 點(diǎn)擊：
近日，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校生物工程和生物信息學(xué)家發(fā)現(xiàn)了腫瘤周圍環(huán)境引發(fā)腫瘤細(xì)胞遷移行為的具體方式。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腫瘤細(xì)胞過度集中于機(jī)體的有限微環(huán)境時，這些細(xì)胞就會啟動一組特定的基因并開始形成類似于血管的結(jié)構(gòu)。
該研究對應(yīng)文章則發(fā)表于最新上線的Nature Communications雜志，名為3D collagen architecture induces a conserved migratory and transcriptional response linked to vasculogenic mimicry。
腫瘤中的類似血管結(jié)構(gòu)
早在數(shù)年之前，臨床科學(xué)家和腫瘤醫(yī)生便在腫瘤患者的實(shí)體瘤中發(fā)現(xiàn)了這些類似于血管的組織結(jié)構(gòu)，這些類似于血管結(jié)構(gòu)的形成與一些最具侵襲性的癌癥密切相關(guān)。然而，癌細(xì)胞和腫瘤組織形內(nèi)成這種血管結(jié)構(gòu)的根本原因卻一直未被科學(xué)家所闡明。
而在這項最新的研究中，研究人員對腫瘤細(xì)胞和組織如何開啟“血管”表達(dá)基因并隨即發(fā)生轉(zhuǎn)移的具體機(jī)制進(jìn)行了充分的闡述。
癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵所在
腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散是導(dǎo)致90％癌癥相關(guān)死亡的主要原因，而在這項研究中，加州大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一組能夠預(yù)測癌癥患者預(yù)期壽命的基因，除了預(yù)測癌癥患者的預(yù)期壽命之外，這些基因還能幫助研究人員預(yù)測具體腫瘤是否會在包括乳腺癌，肺癌，胰腺癌和腎癌在內(nèi)的9種癌癥中轉(zhuǎn)移。
研究人員將發(fā)生了擴(kuò)散的癌細(xì)胞放置于他們建立的3D膠原基質(zhì)中進(jìn)行觀察。他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞會在由短纖維和小孔（與長纖維和大孔相對）構(gòu)成的基質(zhì)包圍時變成類似于血管的結(jié)構(gòu)，同時，研究人員還發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤細(xì)胞在發(fā)生這一改變的同時能夠更好地適應(yīng)他們所存在的機(jī)體微環(huán)境。
文章的第一作者，F(xiàn)raley實(shí)驗室博士生Daniel Ortiz Velez說：“我們之前認(rèn)為把癌細(xì)胞放入這個更加狹小的環(huán)境中將會阻止它們的傳播，但事實(shí)卻是恰恰相反。”
當(dāng)研究人員再次將這些癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移至傳統(tǒng)培養(yǎng)皿中時，這些細(xì)胞便停止了類似于血管結(jié)構(gòu)的構(gòu)成行為。
揭秘與癌癥擴(kuò)散相關(guān)基因
通過進(jìn)一步的鉆研，研究人員發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的類似行為是由特定基因的表達(dá)引起的，他們將能夠被這種短纖維小孔3D膠原基質(zhì)誘導(dǎo)的癌細(xì)胞表型稱為CINP。當(dāng)把這些細(xì)胞放入一個受限制的環(huán)境中時，這些細(xì)胞基本就會對基因表達(dá)進(jìn)行重新調(diào)整。 “這幾乎就像矩陣編碼基因模塊一樣。”Fraley說。
另外，研究人員在一系列人類癌癥基因表達(dá)和組織學(xué)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)一步確定了與癌細(xì)胞環(huán)境適應(yīng)性密切相關(guān)的基因，這些基因同時可以作為包括患者年齡在內(nèi)多種因素的癌癥轉(zhuǎn)移評估指標(biāo)。
研究人員表示，由癌細(xì)胞構(gòu)成的微血管結(jié)構(gòu)可以幫助血液有效流通，促進(jìn)腫瘤組織和細(xì)胞對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取。研究人員推測，這一現(xiàn)象也使癌細(xì)胞更容易通過患者的血液擴(kuò)散。
目前，F(xiàn)raley計劃對這一方法進(jìn)行進(jìn)一步的驗證，尋找分子靶點(diǎn)來阻止癌細(xì)胞的類似轉(zhuǎn)化。
參考資料：
D. O. Velez et al. 3D collagen architecture induces a conserved migratory and transcriptional response linked to vasculogenic mimicry, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-01556-7
該研究對應(yīng)文章則發(fā)表于最新上線的Nature Communications雜志，名為3D collagen architecture induces a conserved migratory and transcriptional response linked to vasculogenic mimicry。
腫瘤中的類似血管結(jié)構(gòu)
早在數(shù)年之前，臨床科學(xué)家和腫瘤醫(yī)生便在腫瘤患者的實(shí)體瘤中發(fā)現(xiàn)了這些類似于血管的組織結(jié)構(gòu)，這些類似于血管結(jié)構(gòu)的形成與一些最具侵襲性的癌癥密切相關(guān)。然而，癌細(xì)胞和腫瘤組織形內(nèi)成這種血管結(jié)構(gòu)的根本原因卻一直未被科學(xué)家所闡明。
而在這項最新的研究中，研究人員對腫瘤細(xì)胞和組織如何開啟“血管”表達(dá)基因并隨即發(fā)生轉(zhuǎn)移的具體機(jī)制進(jìn)行了充分的闡述。
癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵所在
腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散是導(dǎo)致90％癌癥相關(guān)死亡的主要原因，而在這項研究中，加州大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一組能夠預(yù)測癌癥患者預(yù)期壽命的基因，除了預(yù)測癌癥患者的預(yù)期壽命之外，這些基因還能幫助研究人員預(yù)測具體腫瘤是否會在包括乳腺癌，肺癌，胰腺癌和腎癌在內(nèi)的9種癌癥中轉(zhuǎn)移。
研究人員將發(fā)生了擴(kuò)散的癌細(xì)胞放置于他們建立的3D膠原基質(zhì)中進(jìn)行觀察。他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞會在由短纖維和小孔（與長纖維和大孔相對）構(gòu)成的基質(zhì)包圍時變成類似于血管的結(jié)構(gòu)，同時，研究人員還發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤細(xì)胞在發(fā)生這一改變的同時能夠更好地適應(yīng)他們所存在的機(jī)體微環(huán)境。
文章的第一作者，F(xiàn)raley實(shí)驗室博士生Daniel Ortiz Velez說：“我們之前認(rèn)為把癌細(xì)胞放入這個更加狹小的環(huán)境中將會阻止它們的傳播，但事實(shí)卻是恰恰相反。”
當(dāng)研究人員再次將這些癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移至傳統(tǒng)培養(yǎng)皿中時，這些細(xì)胞便停止了類似于血管結(jié)構(gòu)的構(gòu)成行為。
揭秘與癌癥擴(kuò)散相關(guān)基因
通過進(jìn)一步的鉆研，研究人員發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的類似行為是由特定基因的表達(dá)引起的，他們將能夠被這種短纖維小孔3D膠原基質(zhì)誘導(dǎo)的癌細(xì)胞表型稱為CINP。當(dāng)把這些細(xì)胞放入一個受限制的環(huán)境中時，這些細(xì)胞基本就會對基因表達(dá)進(jìn)行重新調(diào)整。 “這幾乎就像矩陣編碼基因模塊一樣。”Fraley說。
另外，研究人員在一系列人類癌癥基因表達(dá)和組織學(xué)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)一步確定了與癌細(xì)胞環(huán)境適應(yīng)性密切相關(guān)的基因，這些基因同時可以作為包括患者年齡在內(nèi)多種因素的癌癥轉(zhuǎn)移評估指標(biāo)。
研究人員表示，由癌細(xì)胞構(gòu)成的微血管結(jié)構(gòu)可以幫助血液有效流通，促進(jìn)腫瘤組織和細(xì)胞對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取。研究人員推測，這一現(xiàn)象也使癌細(xì)胞更容易通過患者的血液擴(kuò)散。
目前，F(xiàn)raley計劃對這一方法進(jìn)行進(jìn)一步的驗證，尋找分子靶點(diǎn)來阻止癌細(xì)胞的類似轉(zhuǎn)化。
參考資料：
D. O. Velez et al. 3D collagen architecture induces a conserved migratory and transcriptional response linked to vasculogenic mimicry, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-01556-7
