PNAS：癌细胞扩散的方式比我们所知的更可怕
2016-04-21 煎蛋 煎蛋
麻省综合医院(英文缩写MGH)的一项新研究表明，癌细胞能以一种恐怖且独特的方式通过人体最小血管。找到抑制它们这样做的方法也许有助于减缓这种致命疾病的扩散。 癌细胞扩散的过程也被称作癌细胞转移，这是一种原发性肿瘤破裂后其中的特定细胞进入血管的过程。癌细胞转移是与癌症相关死亡病例中的主要死因(约占百分之九十)。科学家们原先认为较大的癌细胞集群无法通过超薄的毛细血管。但MGH的研究人员们发现情况并
麻省综合医院(英文缩写MGH)的一项新研究表明，癌细胞能以一种恐怖且独特的方式通过人体最小血管。找到抑制它们这样做的方法也许有助于减缓这种致命疾病的扩散。
癌细胞扩散的过程也被称作癌细胞转移，这是一种原发性肿瘤破裂后其中的特定细胞进入血管的过程。癌细胞转移是与癌症相关死亡病例中的主要死因(约占百分之九十)。科学家们原先认为较大的癌细胞集群无法通过超薄的毛细血管。但MGH的研究人员们发现情况并非如此。相反，较大的癌细胞集群会重新调整它们的位置，依次排队通过障碍，而一旦它们穿过这些瓶颈，它们又会在瓶颈的另外一边聚集成团。该研究被发表在美国国家科学院院刊上。
研究的主要作者Sam Au表示：“这一信息改变了医学界对癌细胞转移的标准描述，使得我们能够想出更好的办法来战胜它。”
科学家们一直怀疑所谓的循环肿瘤细胞(CTC)在癌细胞转移过程中扮演着重要角色。先前曾有研究显示癌症病人胳膊中的循环肿瘤细胞远远多余原发性肿瘤中的肿瘤细胞数目，这意味着循环肿瘤细胞群肯定能够通过人体最小的血管。
但科学家们不知道循环肿瘤细胞群如何做到这一点，毕竟它们比血管大得多。另外，相比人体正常细胞而言，循环肿瘤细胞群的数目非常稀少，人们很难将它们与血管中的数十亿红细胞、白细胞和血小板等区分开。这无异于大海捞针。
MGH团队在研究中为了分离出循环肿瘤细胞群，用到了最先进的微流体技术(也被称作芯片上的实验室，它们因能够快速处理大量血液而常被用作诊断工具)。有了这些微流体芯片，你可以通过“负消耗”过程摆脱其它干扰物。
去年，该研究的共同作者Mehmet Toner利用这样的芯片确定循环肿瘤细胞群在血液中的常见程度远超人们想象。在最新实验中，该团队给芯片的关键点上腐蚀出逐渐缩小的通道，形成同毛细血管差不多宽的瓶颈。接着他们拍下循环肿瘤细胞在这些地方的动作。
接着，MGH团队将人类CTC群注射到斑马鱼胚胎的血管(它们的透明血管更容易成像且与人类毛细血管尺寸相差无几)中。在两种情况下，循环肿瘤细胞群均折成了一条长链以便通过这些瓶颈处，接着它们在另外一边迅速恢复成原样。
Au表示，循环肿瘤细胞群这种奇怪的行为似乎与单个肿瘤细胞之间牵引力的强度有关。这些细胞一直在与彼此沟通，在此研究中，这种连接已经强到可以让循环肿瘤细胞群轻易地重新进行分配，不必损害单个细胞或者妨碍单个细胞在未来的增殖。
好消息的是，人类可以从它们的这种行为中找到抑制它们扩散的潜在方法。Au说：“如果我们能够打破循环肿瘤细胞群之间的连接或者防止它们展开，那么我们也许能够控制它们通过狭窄血管的能力。”
原始出处：
Au SH, Storey BD, Moore JC, Tang Q, Chen YL, Javaid S, Sarioglu AF, Sullivan R, Madden MW, O'Keefe R, Haber DA, Maheswaran S, Langenau DM, Stott SL, Toner M. Clusters of circulating tumor cells traverse capillary-sized vessels. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Apr 18. pii: 201524448
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