科學家長期以來認為血流在癌癥轉移中起著重要作用。但是,在斑馬魚和人類中測試這種假說的研究證實,循環血流會影響腫瘤細胞在脈管系統中停滯并排出體內的位置,在那里它們可以形成轉移。
在近日發表于《細胞》雜志的一篇論文中,法國國家健康和醫學研究所(INSERM)研究人員發現,在斑馬魚胚胎模型中,人們可以在其整個脈管系統中追蹤標記的循環腫瘤細胞(CTC),并且腫瘤細胞停滯的部位與血流速度低于400~600μm/s密切相關。
“該領域的一個長期觀點是,由于大小限制,CTC會停留在直徑極小的毛細血管里。”論文作者JackyG.Goetz說,“這項研究表明,這一位置不僅受到生理限制,而且血液流動對腫瘤細胞與血管壁形成黏附有重要影響,我認為這是理解腫瘤細胞如何以及在何處產生轉移的重要補充。”
研究人員選擇了斑馬魚胚胎模型,因為它的血管高度一致。“這使得記錄注射后腫瘤細胞的位置更容易。”Goetz解釋說。該團隊將所有圖像匯總在一起,創建了腫瘤細胞在脈管系統中的位置圖。
研究人員還發現,當腫瘤細胞離開循環血管,并在新位置穿過內皮屏障形成繼發性腫瘤時,血流對于外滲過程至關重要。“當我們在斑馬魚胚胎中進行延時成像時,發現內皮細胞似乎卷曲在血管中被捕獲的腫瘤細胞周圍。”Goetz說,“在這一步,血液流動是必不可少的,沒有流動,內皮重塑不會發生。這就需要一定量的血流保持內皮細胞活躍,以便它可以在腫瘤細胞周圍重塑。”
之后,他們使用活體成像技術觀察了小鼠腫瘤腦轉移的過程,最終也證實了這一結論。研究人員接下來將這些研究結果用于研究100例不同原發腫瘤位置患者的腦轉移瘤,并繪制了轉移灶的位置和生成的熱點圖。Goetz等人將腦轉移瘤圖與對照患者的灌注圖合并,發現它很好地再現了其斑馬魚實驗結論。
研究人員總結說,所有這些發現都表明,轉移部位的血流調節了腫瘤細胞轉移性生長發生的地點和方式。研究人員還計劃研究抑制血管內皮重塑能力的方法,以潛在地減少CTC外滲并抑制轉移。
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