癌癥作為威脅人類健康的"頭號殺手"，癌細胞是一類生命力極為頑強的細胞，它們通過分泌細胞因子來逃避機體免疫系統(tǒng)的追捕，通過不斷增殖和擴散來擴展生存空間，并且能不斷變異來免被一網(wǎng)打盡。這些特征使得癌癥成為了最難治愈的疾病之一。
癌癥的轉(zhuǎn)移或擴散是癌癥患者死亡的主要原因，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)移性癌癥患者只能得到治療，而不能治愈。如果能讓轉(zhuǎn)移后的癌細胞永久休眠，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)移性癌癥患者就能得到治療。
2021年12月13日，美國伊坎醫(yī)學(xué)院蒂施癌癥研究所的研究人員在 Nature 子刊" Nature Cancer "期刊上發(fā)表了一篇題為" A tumor-derived type III collagen-rich ECM niche regulates tumor cell dormancy "的研究論文。
該研究解決了癌癥研究中的一個重大謎團，癌細胞會向周身環(huán)境中分泌III型膠原蛋白的蛋白質(zhì)來保持休眠狀態(tài)，當其周圍該類蛋白質(zhì)的水平減少時，癌細胞才會蘇醒并惡化。提高這種蛋白水平，可以迫使癌細胞保持休眠狀態(tài)并防止腫瘤復(fù)發(fā)。
早期的研究顯示，癌細胞從原發(fā)部位擴散后，會休眠數(shù)年的時間，隨后會蘇醒變成惡性腫瘤。如果能讓它們一直保持休眠狀態(tài)，或能幫助治療癌癥。
在該研究中，研究人員使用高分辨率成像儀器活體雙光子顯微鏡，實時觀察了小鼠體內(nèi)的乳腺癌細胞和頭頸部癌癥細胞系進入休眠或喚醒狀態(tài)時，其細胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。
通過細胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示，休眠的癌細胞周圍聚集了一個富含III型膠原蛋白的細胞外基質(zhì)生態(tài)位。一旦休眠癌細胞降低產(chǎn)生III型膠原蛋白的能力，癌細胞就會恢復(fù)增殖能力。
有趣的是，腫瘤微環(huán)境中III型膠原蛋白的富集使腫瘤細胞進入休眠狀態(tài)，揭示了控制癌細胞命運的III型膠原蛋白依賴機制，因為它能其破壞使腫瘤細胞恢復(fù)增殖的信號。
休眠癌細胞的細胞外基質(zhì)富含III型膠原
活體雙光子顯微鏡進一步顯示，癌細胞休眠到再激活的轉(zhuǎn)變，伴隨著III型膠原蛋白濃度的變化。
值得注意的是，在小鼠模型中，當提升體內(nèi)癌細胞周圍III型膠原蛋白的水平時，癌細胞的激活與轉(zhuǎn)移會被打斷，擴散的癌細胞會被迫進入休眠狀態(tài)。
III型膠原抑制腫瘤生長
臨床樣本分析顯示，與淋巴結(jié)定植陽性的患者相比，淋巴結(jié)陰性的頭頸部鱗狀細胞癌患者的腫瘤中，III型膠原蛋白水平升高。
研究顯示，癌細胞周圍III型膠原蛋白的含量，可作為預(yù)測腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的潛在測量指標。而增加III型膠原蛋白的含量，可以通過激活腫瘤細胞休眠來防止癌轉(zhuǎn)移。
總之，該研究解決了癌癥研究中的一個重大謎團，具有潛在的臨床意義，這種生物標志物可以用來預(yù)測腫瘤的復(fù)發(fā)，為癌癥的治療提出了一個新方法。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s43018-021-00291-9
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