2009年5月11日

基因帮助乳腺癌细胞侵入大脑

乳腺癌细胞的特写照片 乳腺癌细胞近距离国家癌症研究所

到大脑和身体其他部位。

当肿瘤细胞脱离其原始位置并侵袭其他地方的健康组织时,所有癌症死亡中约有90%是由转移性癌症引起的。乳腺癌转移时,通常会沉积在骨骼,肺,肝脏或大脑中。但是直到原始乳腺肿瘤切除数年之后,脑转移才可能出现。这种延迟表明循环的乳腺癌细胞必须经历缓慢的转化过程,才能穿过大脑的保护性血脑屏障并侵入脑组织。

在先前的研究中,纪念斯隆-凯特琳癌症中心的JoanMassagué博士和他的同事们鉴定了几种有助于乳腺癌细胞浸润肺和骨骼的基因。在他们最新的调查中,该调查发表于2009年5月6日的在线版 性质,科学家们搜索了有助于癌细胞穿过血脑屏障并在大脑中建立的基因。他们的研究部分由NIH国家癌症研究所(NCI)资助。

科学家首先分离出可以轻易渗入小鼠大脑的人类乳腺癌细胞。他们在基因组中搜索了与其他乳腺癌细胞相比在这些细胞中处于活跃或表达水平不同的基因。对300多种人类乳腺肿瘤中产生的243个基因的分析将搜索范围缩小到17个基因,这些基因的表达与患者的脑转移有关。

研究人员集中研究了其中两个基因,称为环氧合酶2(COX2)和肝素结合表皮生长因子(HB-EGF),它们先前与肺转移有关。通过用能阻断这两个基因功能的化合物治疗小鼠,科学家证明了它们可以降低乳腺癌细胞侵袭大脑的能力。较早的研究表明,COX2影响着喂食肿瘤的血管的生长,而HB-EGF则增加了癌细胞的运动性和侵袭性。这两个基因可能有助于培养大脑中乳腺癌细胞的生长。

接下来,科学家们首先寻找了帮助癌细胞穿过血脑屏障的基因。他们发现了几种基因,它们的表达在脑侵袭性乳腺癌细胞中的表达增加了三倍以上,而在转移到骨骼或肺部的细胞中却没有表达。这些基因之一称为ST6GALNAC5,可产生通常仅在脑组织中有活性的酶。

研究人员表明,当ST6GALNAC5在乳腺癌细胞中表达时,它有助于在细胞表面产生一层涂层,使细胞能够滑过血脑屏障并渗入脑组织。通过选择通常只在大脑中发现的细胞表面分子的产生,乳腺癌细胞实质上会伪装成脑细胞,从而进入并在脑组织中建立。

Massagué说:“我们的研究结果引起了人们的关注,即细胞表面涂层作为脑转移中前所未有的参与者而发挥的作用,以及使用药物破坏其相互作用的可能性。” “进一步的研究对于探索这些基因在脑转移中的作用及其作为治疗靶点的兴趣是必要的。”

—由Vicki Contie

相关链接