Nat Commun：粘附分子帮助癌细胞挣脱原位转移至新组织

   肿瘤转移是导致90％癌症患者死亡的主要原因之一，但癌细胞从身体的一个部位扩散到另一组织器官的确切机制仍被完全阐明，一个关键问题是肿瘤细胞是如何从原位肿瘤组织脱离，然后定位于新的器官继续生长的。

    近日，麻省理工学院（MIT）癌症研究人员的一项新研究揭示了一些细胞粘附分子在肿瘤细胞这一过程中发挥关键作用。相关研究结果发表在10月9日的Nature Communications杂志上，该研究提供了潜在的新的癌症药物治疗靶标。
 
    当癌细胞具有转移性时，细胞可以通过一些粘附分子粘附到正常健康组织。然后，肿瘤细胞在这些组织中继续生长形成新的转移灶。麻省理工学院研究人员表示：如果我们能阻止肿瘤在这些新组织中生长，我们可能会治愈肿瘤这种转移性疾病。

    人体内的细胞通常是由细胞外基质结构支撑的，细胞外基质也有助于调节细胞的生物学行为。位于肿瘤细胞表面的整合素蛋白有助于保持肿瘤细胞的锚定生长。在这项研究中，研究人员比较了四类肿瘤细胞的粘附性能，包括患肺癌的基因工程小鼠肿瘤细胞，原发性肺肿瘤生长发生转移的细胞，原发性肺癌没有发生转移的细胞，从肺部转移迁移到附近淋巴结或肝的转移细胞。

    他们发现不仅这些转移性肿瘤细胞粘附分子的表达比例急剧上升，这有助于细胞与粘附蛋白相结合，能够粘连到正常组织。研究人员还惊奇地发现，转移性肿瘤能与细胞外基质成分如纤维连接蛋白和半乳糖凝集素-3紧密粘附结合。利用人肿瘤样本分析发现，更具侵略性的转移肿瘤细胞，表达更多的半乳糖凝集素-3。

    Reticker-Flynn说：这项研究结果提示了潜在的新方法来阻止肿瘤转移，即将重点放在特定的蛋白质-蛋白质或糖蛋白之间的相互作用上，而不是特定的基因突变。研究人员通过基因敲除癌细胞表面的整合素，发现肿瘤细胞与纤维连接蛋白和半乳糖凝集素-3粘附结合的数量减少，肿瘤扩散也随之减少。
 
    目前，研究小组正在试图找出肿瘤细胞与半乳糖凝集素-3相互作用的具体细节，并开发旨在抑制这些相互作​​用的新候选疗法。这项研究是由哈佛干细胞研究所、美国国家癌症研究所、霍华德休斯医学研究所和麻省理工学院路德维希中心科赫研究所资助。

doi:10.1038/ncomms2128
PMC:
PMID:

A combinatorial extracellular matrix platform identifies cell-extracellular matrix interactions that correlate with metastasis.

1.Nathan E. Reticker-Flynn, David F. Braga Malta, Monte M. Winslow, John M. Lamar, Mary J. Xu, Gregory H. Underhill, Richard O. Hynes, Tyler E. Jacks, Sangeeta N. Bhatia.

Extracellular matrix interactions have essential roles in normal physiology and many pathological processes. Although the importance of extracellular matrix interactions in metastasis is well documented, systematic approaches to identify their roles in distinct stages of tumorigenesis have not been described. Here we report a novel-screening platform capable of measuring phenotypic responses to combinations of extracellular matrix molecules. Using a genetic mouse model of lung adenocarcinoma, we measure the extracellular matrix-dependent adhesion of tumour-derived cells. Hierarchical clustering of the adhesion profiles differentiates metastatic cell lines from primary tumour lines. Furthermore, we uncovered that metastatic cells selectively associate with fibronectin when in combination with galectin-3, galectin-8 or laminin. We show that these molecules correlate with human disease and that their interactions are mediated in part by α3β1 integrin. Thus, our platform allowed us to interrogate interactions between metastatic cells and their microenvironments, and identified extracellular matrix and integrin interactions that could serve as therapeutic targets.

(责任编辑：yan.mao)