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腾讯登录Nat.Commu. | 这些基因可预测癌症转移、患者预期寿命！
| 导读 | 肿瘤是威胁人类健康的头号疾病，得了肿瘤并不可怕，可怕的是肿瘤转移。当肿瘤大小在1—2厘米，尚未被发现之前，癌细胞就已经开始转移。每克肿瘤组织每天可向血液中释放300—400万个癌细胞，脱落的癌细胞随血液或淋巴流布全身，一旦条件成熟，散落的癌细胞会像种子一样在身体的任何组织器官种植，并迅速生长起来，破坏脏器功能，最终导致病人死亡。如何抑制癌细胞扩散一直是研究的热点。 |
近日，美国加州大学圣地亚哥分校生物工程和生物信息学家发现了肿瘤周围环境引发肿瘤细胞迁移行为的具体方式。研究人员发现，当肿瘤细胞过度集中于机体的有限微环境时，这些细胞就会启动一组特定的基因并开始形成类似于血管的结构。
该研究对应文章则发表于最新上线的Nature Communications杂志，名为3D collagen architecture induces a conserved migratory and transcriptional response linked to vasculogenic mimicry。
肿瘤中的类似血管结构
早在数年之前，临床科学家和肿瘤医生便在肿瘤患者的实体瘤中发现了这些类似于血管的组织结构，这些类似于血管结构的形成与一些最具侵袭性的癌症密切相关。然而，癌细胞和肿瘤组织形内成这种血管结构的根本原因却一直未被科学家所阐明。
而在这项最新的研究中，研究人员对肿瘤细胞和组织如何开启“血管”表达基因并随即发生转移的具体机制进行了充分的阐述。
癌细胞转移的关键所在
肿瘤细胞的转移与扩散是导致90％癌症相关死亡的主要原因，而在这项研究中，加州大学科学家发现了一组能够预测癌症患者预期寿命的基因，除了预测癌症患者的预期寿命之外，这些基因还能帮助研究人员预测具体肿瘤是否会在包括乳腺癌，肺癌，胰腺癌和肾癌在内的9种癌症中转移。
研究人员将发生了扩散的癌细胞放置于他们建立的3D胶原基质中进行观察。他们发现这些细胞会在由短纤维和小孔（与长纤维和大孔相对）构成的基质包围时变成类似于血管的结构，同时，研究人员还发现恶性肿瘤细胞在发生这一改变的同时能够更好地适应他们所存在的机体微环境。
文章的第一作者，Fraley实验室博士生Daniel Ortiz Velez说：“我们之前认为把癌细胞放入这个更加狭小的环境中将会阻止它们的传播，但事实却是恰恰相反。”
当研究人员再次将这些癌细胞转移至传统培养皿中时，这些细胞便停止了类似于血管结构的构成行为。
揭秘与癌症扩散相关基因
通过进一步的钻研，研究人员发现癌细胞的类似行为是由特定基因的表达引起的，他们将能够被这种短纤维小孔3D胶原基质诱导的癌细胞表型称为CINP。当把这些细胞放入一个受限制的环境中时，这些细胞基本就会对基因表达进行重新调整。 “这几乎就像矩阵编码基因模块一样。”Fraley说。
另外，研究人员在一系列人类癌症基因表达和组织学数据库中进一步确定了与癌细胞环境适应性密切相关的基因，这些基因同时可以作为包括患者年龄在内多种因素的癌症转移评估指标。
研究人员表示，由癌细胞构成的微血管结构可以帮助血液有效流通，促进肿瘤组织和细胞对营养物质的摄取。研究人员推测，这一现象也使癌细胞更容易通过患者的血液扩散。
目前，Fraley计划对这一方法进行进一步的验证，寻找分子靶点来阻止癌细胞的类似转化。
参考资料：
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
该研究对应文章则发表于最新上线的Nature Communications杂志，名为3D collagen architecture induces a conserved migratory and transcriptional response linked to vasculogenic mimicry。
肿瘤中的类似血管结构
早在数年之前，临床科学家和肿瘤医生便在肿瘤患者的实体瘤中发现了这些类似于血管的组织结构，这些类似于血管结构的形成与一些最具侵袭性的癌症密切相关。然而，癌细胞和肿瘤组织形内成这种血管结构的根本原因却一直未被科学家所阐明。
而在这项最新的研究中，研究人员对肿瘤细胞和组织如何开启“血管”表达基因并随即发生转移的具体机制进行了充分的阐述。
癌细胞转移的关键所在
肿瘤细胞的转移与扩散是导致90％癌症相关死亡的主要原因，而在这项研究中，加州大学科学家发现了一组能够预测癌症患者预期寿命的基因，除了预测癌症患者的预期寿命之外，这些基因还能帮助研究人员预测具体肿瘤是否会在包括乳腺癌，肺癌，胰腺癌和肾癌在内的9种癌症中转移。
研究人员将发生了扩散的癌细胞放置于他们建立的3D胶原基质中进行观察。他们发现这些细胞会在由短纤维和小孔（与长纤维和大孔相对）构成的基质包围时变成类似于血管的结构，同时，研究人员还发现恶性肿瘤细胞在发生这一改变的同时能够更好地适应他们所存在的机体微环境。
文章的第一作者，Fraley实验室博士生Daniel Ortiz Velez说：“我们之前认为把癌细胞放入这个更加狭小的环境中将会阻止它们的传播，但事实却是恰恰相反。”
当研究人员再次将这些癌细胞转移至传统培养皿中时，这些细胞便停止了类似于血管结构的构成行为。
揭秘与癌症扩散相关基因
通过进一步的钻研，研究人员发现癌细胞的类似行为是由特定基因的表达引起的，他们将能够被这种短纤维小孔3D胶原基质诱导的癌细胞表型称为CINP。当把这些细胞放入一个受限制的环境中时，这些细胞基本就会对基因表达进行重新调整。 “这几乎就像矩阵编码基因模块一样。”Fraley说。
另外，研究人员在一系列人类癌症基因表达和组织学数据库中进一步确定了与癌细胞环境适应性密切相关的基因，这些基因同时可以作为包括患者年龄在内多种因素的癌症转移评估指标。
研究人员表示，由癌细胞构成的微血管结构可以帮助血液有效流通，促进肿瘤组织和细胞对营养物质的摄取。研究人员推测，这一现象也使癌细胞更容易通过患者的血液扩散。
目前，Fraley计划对这一方法进行进一步的验证，寻找分子靶点来阻止癌细胞的类似转化。
参考资料：
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
（转化医学网360zhyx.com）
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