转移是癌症扩散到身体的其他部位,这是该病如此严重的主要原因。现在,全新的研究表明,血流是这一过程中的关键因素。
在一篇发表在“发育细胞 ”杂志上的论文中,来自法国国家健康与医学研究所的科学家描述了他们对斑马鱼和人类的测试。
实验证实,血流影响迁移的癌细胞在血管内“滞留”的位置。
他们还详细介绍了这些癌细胞如何通过血管壁离开并建立继发性肿瘤部位。
“该领域的一个长期观点,”高级研究作者,法国斯特拉斯堡大学实验室主任Jacky G. Goetz博士解释说,“研究开展的地点 - ”是当循环肿瘤细胞只是因为尺寸的限制,直径很小的毛细血管就会结束。“
然而,正如Goetz博士所解释的,他们的研究结果表明,“物理限制”不是转移的唯一驱动因素,因为“血流对于使肿瘤细胞与血管壁建立粘连具有强烈的影响。”
转移及其主要步骤
转移是过程,通过该肿瘤细胞离开并从它们的原发部位迁移和通过淋巴系统或血流行进到建立仲,或转移性肿瘤在身体的远处部分。
转移是癌症死亡的主要原因,并且“在癌症患者的预后中最重要”。
这是一个复杂的过程,作为一系列步骤进行,每一步都必须完成才能使继发性肿瘤繁盛。被称为“转移性级联”的一系列步骤如下进行:
- 侵入附近的健康组织
- 穿过相邻血管和淋巴结的壁
- 穿过血流或淋巴系统到达身体的远处
- 在远端,小血管或毛细血管中停留,侵入他们的墙壁,并穿过周围的健康组织
- 在健康组织中播种一种活的微小肿瘤
- 通过培养新血管来产生新的肿瘤来产生专用的血液供应
这项新的研究涉及第四步,其中循环肿瘤细胞在毛细血管中停滞并穿过其内皮,或穿过血管壁的细胞屏障进入周围组织。
研究探索血液中的“机械线索”
作者在他们的研究论文中解释说:“关于[循环肿瘤细胞]如何阻止并粘附到小毛细血管内皮细胞,并穿过血管壁离开血流,了解甚少。”
他们补充说,一个特别不明确的领域是在这一步骤中“在血液中遇到的机械线索所扮演的角色”。
对于他们的研究,科学家们开发了一种“原始实验方法”,在这些方法中,他们在斑马鱼胚胎中通过血管行进时标记并追踪循环肿瘤细胞。该模型还允许他们改变和测量血管中的血流量。
结果显示循环肿瘤细胞停止流动的血管位置与流速密切相关。
作者指出,“有效粘合的阈值速度值范围为400至600 [微米每秒]”。
'内皮细胞卷曲在肿瘤细胞周围'
研究小组还发现血流是“外渗”的必要条件,这是肿瘤细胞从血管中流出的过程。
这在时间推移成像中显而易见,其显示内皮细胞在斑马鱼胚胎血管中被捕获的肿瘤细胞周围“卷曲”。
“这一步的血液流动是必不可少的,没有流动,内皮重塑不会发生,您需要一定量的血流来保持内皮细胞活跃,以便它可以在肿瘤细胞周围重塑。
研究人员在观察小鼠脑转移的进展时得出了相同的结果。
在这个实验中,他们使用了一种称为活体相关显微镜的成像技术,该技术将活细胞模型与电子显微镜相结合,以便在活体动物中观察动力学。
流量控制的地方,第二个肿瘤的发病
最后,研究小组通过观察100例原发肿瘤位于身体各个部位的人类患者的大脑中的继发性肿瘤来证实了这一发现。
与斑马鱼模型一样,他们使用成像技术来绘制继发性肿瘤的位置。
当他们将脑转移图与健康对照患者的血流图相融合时,研究人员发现它与斑马鱼模型中发现的匹配,证实继发性肿瘤更喜欢在血流量在一定范围内的区域生长。
作者的结论是,他们的发现显示血流不仅控制了位置,而且控制了“转移性生长”的发生。
他们现在想要探索阻断循环肿瘤细胞周围内皮重塑的方法,以此来破坏其向周围组织的排出。这样的成就可以防止转移完成继发性肿瘤成功生长所需的步骤。