如果要給疾病做一個(gè)排行榜,按照“恐怖度”給疾病做個(gè)排名,癌癥一定能排在前幾位。癌癥之所以能被稱(chēng)為“眾病之王”,并不是沒(méi)有原因的。它的恐怖之處在于癌細胞能在體內瘋狂生長(cháng),而且能遍地開(kāi)花,出現轉移。而癌癥一旦轉移,患者的生存率就會(huì )大幅下降,幾乎相當于被宣判死刑。
也許有人會(huì )問(wèn),難道我們就對癌細胞的轉移毫無(wú)辦法嗎?說(shuō)實(shí)話(huà),我們的辦法還真不多。我們要么依賴(lài)科學(xué)家們發(fā)明的液體活檢技術(shù),像福爾摩斯一樣,在血液中尋找正在轉移的癌細胞,或者是它們的DNA,給患者們提前預警,做到早發(fā)現,早治療;要么,我們就只能利用新藥研發(fā)人員帶來(lái)的精確制導武器,對所有的癌細胞展開(kāi)突襲,斬草除根。
但這些方法或多或少總有一點(diǎn)缺陷。一方面,我們可能沒(méi)有及時(shí)發(fā)現癌癥的轉移;另一方面,抗癌藥也可能留下漏網(wǎng)之魚(yú),造成隱患。如果有什么辦法能像海關(guān)緝毒那樣,不讓任何一個(gè)企圖轉移的癌細胞落地生根,那就好了。
這周,在《自然》子刊《Nature Cell Biology》上,來(lái)自澳大利亞Garvan研究所與美國布萊根婦女醫院的一支跨國團隊發(fā)現,乳腺癌竟會(huì )搬起石頭砸自己腳,自己防止癌癥轉移!一些報道稱(chēng),這項研究是乳腺癌領(lǐng)域的一個(gè)突破,有希望讓晚期乳腺癌患者度過(guò)難關(guān)。
我們知道,乳腺癌是婦女的嚴重健康危機。據估計,在研究人員所在的澳大利亞,每天都有8名女性因為乳腺癌去世。其中的重要原因,就是在于乳腺癌的轉移——這是因為轉移之后,現有療法的效果就會(huì )大打折扣。
有意思的是,盡管“癌癥轉移”這四個(gè)字被經(jīng)常提及,但在乳腺癌中,它卻不那么容易發(fā)生。研究人員們發(fā)現,在癌癥的早期,就會(huì )有許多癌細胞脫離腫瘤,向全身各處進(jìn)軍,并等待時(shí)機成熟,在身體的各個(gè)部位產(chǎn)生新的腫瘤。但在實(shí)際上,大約只有0.02%的癌細胞會(huì )真的發(fā)展成腫瘤。剩下的99.98%,為啥就轉移失敗了呢?
這支研究團隊猜測,可能是最初的腫瘤對身體產(chǎn)生了某種影響,限制了癌細胞的擴散。為了檢驗這個(gè)想法,研究人員們做了一個(gè)實(shí)驗。首先,他們在小鼠中引入了腫瘤,并在兩周后,通過(guò)靜脈注射癌細胞,模擬腫瘤的擴散過(guò)程。果然,一旦小鼠事先形成了腫瘤,新的癌細胞就不容易在小鼠身體里落地生根。相比之下,如果小鼠一開(kāi)始接受的是安慰劑,沒(méi)有在體內形成腫瘤,通過(guò)靜脈注射進(jìn)去的癌細胞就會(huì )各處肆虐。
這又是什么原理呢?研究人員們對小鼠的肺部組織進(jìn)行了進(jìn)一步的分析,發(fā)現在接受癌細胞注射的時(shí)候,體內是否已經(jīng)有了腫瘤,會(huì )對基因表達模式帶來(lái)顯著(zhù)的影響。如果小鼠體內已經(jīng)長(cháng)了腫瘤,它們與白細胞遷徙有關(guān)的信號通路就會(huì )被激活。與表達模式所一致,在這些小鼠身體里,研究人員也發(fā)現,中性粒細胞的數量是對照組的4倍!
而這些中性粒細胞正是抑制癌癥轉移的關(guān)鍵!在另一個(gè)實(shí)驗里頭,科學(xué)家們想辦法減少了中性粒細胞的數量。在抑制了Ly6G之后,那些體內含有腫瘤的小鼠,中性粒細胞的數量會(huì )下跌到和對照組差不多的水平。而一旦中性粒細胞的數量下降,小鼠抑制癌細胞落地生根的魔力就消失了——在小鼠的肺部,研究人員們觀(guān)察到了大量癌癥轉移。
知道了中性粒細胞的重要性之后,這支團隊退而尋找促進(jìn)中性粒細胞產(chǎn)生的關(guān)鍵。通過(guò)比對基因表達模式,研究人員們發(fā)現在患癌小鼠的肺部,IL-1β的水平有顯著(zhù)上升。這個(gè)結果非常合理,因為IL-1β正是與中性粒細胞有關(guān)聯(lián)的促炎細胞因子。
可喜的是,在后續實(shí)驗中,研究人員們還發(fā)現了IL-1β的其他作用。一方面,它能促進(jìn)巨噬細胞的浸潤。另一方面,它還能抑制“癌癥種子”的分化,不讓癌細胞在其他部位扎根。
總結來(lái)看,研究人員們提出了這樣一個(gè)簡(jiǎn)潔的模型——體內的腫瘤中,許多細胞會(huì )脫離出來(lái),前往全身各處,尋找適合轉移的沃土。但原生的腫瘤同時(shí)也會(huì )刺激到免疫系統,產(chǎn)生炎癥反應。而分散于各處的癌細胞在免疫系統與免疫細胞的活躍下,會(huì )被“凍結”起來(lái),無(wú)法繼續生長(cháng)。這樣一來(lái),它們也就無(wú)法順利成為新的腫瘤了。
“當這些細胞剛剛落地,但還沒(méi)有成為新的腫瘤時(shí),它們是很脆弱的,”本研究的通訊作者之一Christine Chaffer教授說(shuō)道:“它們正處于一個(gè)中間態(tài),還沒(méi)有最終成型。這個(gè)時(shí)候,免疫系統就能進(jìn)行干預。”
“癌細胞被迫停留在中間態(tài)時(shí),就不會(huì )長(cháng)得很好,因此形成新腫瘤的能力也會(huì )受到極大影響,”本研究的另一位通訊作者Sandra McAllister教授補充道:“因此原發(fā)腫瘤事實(shí)上能激活免疫系統,抑制自己的擴散。”
重要的是,這項在小鼠中做出的發(fā)現,對于人類(lèi)或許也有借鑒意義。研究人員們在215名具有轉移風(fēng)險的乳腺癌患者中發(fā)現,腫瘤中IL-1β表達水平較高的患者,相對預后也更佳。為此,科學(xué)家們期待能好好利用這一發(fā)現,將0.02%的次級腫瘤形成風(fēng)險,降低到0%!
在這個(gè)精準醫學(xué)的時(shí)代,一個(gè)基因、一個(gè)蛋白上的發(fā)現,都可能帶來(lái)全新的癌癥突破。對于長(cháng)年在實(shí)驗室中默默耕耘的科學(xué)家來(lái)說(shuō),這或許正是他們在科學(xué)道路上旅行的意義吧。
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