來源：生物谷原創(chuàng) 2023-01-18 21:28
在一項新的研究中，研究人員確定了一系列可能是阻止癌細(xì)胞擴散的關(guān)鍵的分子相互作用。這項項新的研究首次發(fā)現(xiàn)了兩組重要的調(diào)節(jié)腫瘤內(nèi)的細(xì)胞間通信來增加癌細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)移的分子之間的聯(lián)系。
在一項新的研究中，來自美國南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)的研究人員確定了一系列可能是阻止癌細(xì)胞擴散的關(guān)鍵的分子相互作用。目前，還沒有可靠的治療方法來防止轉(zhuǎn)移，這是實體癌腫瘤的主要死亡原因。這項項新的研究首次發(fā)現(xiàn)了兩組重要的調(diào)節(jié)腫瘤內(nèi)的細(xì)胞間通信來增加癌細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)移的分子之間的聯(lián)系。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Cell Reports期刊上，論文標(biāo)題為“Crosstalk between pro-survival sphingolipid metabolism and complement signaling induces inflammasome-mediated tumor metastasis”。
癌癥的復(fù)雜性給科學(xué)家們、腫瘤學(xué)家和患者帶來了許多挑戰(zhàn)。論文通訊作者、南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)的Besim Ogretmen博士說，“癌癥不是單個細(xì)胞、單個蛋白或單一治療疾病。它是一種復(fù)雜的過程，這就是為什么我們?nèi)匀挥羞@么多不了解的地方。癌癥轉(zhuǎn)移導(dǎo)致大約90%的癌癥死亡，而面臨的挑戰(zhàn)在于我們?nèi)匀徊涣私鈱?dǎo)致轉(zhuǎn)移的生物機制?！?/p>
為了開發(fā)針對癌癥的新型治療方法，Ogretmen實驗室研究鞘磷脂（一類脂肪分子）如何在癌細(xì)胞中發(fā)揮作用。鞘氨醇-1-磷酸（sphingosine-1-phosphate, S1P）是大多數(shù)鞘氨醇化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)鍵脂質(zhì)。作為一名鞘磷脂生物學(xué)專家，Ogretmen已經(jīng)發(fā)表了多項研究，證實了S1P在癌癥發(fā)展和進(jìn)展中的功能。
導(dǎo)致這一新穎發(fā)現(xiàn)的想法是Ogretmen在與同事Carl Atkinson的一次偶然頭腦風(fēng)暴討論中形成的。Ogretmen說，“鞘磷脂信號和補體信號有相似之處，都在癌癥中發(fā)揮作用。我們互相詢問是否可以看看鞘磷脂信號和補體信號之間是否存在交談，我們在現(xiàn)有文獻(xiàn)中沒有發(fā)現(xiàn)任何這方面的東西。這導(dǎo)致我們開始了這個項目，以解答這些目前仍未解答的問題?！?/p>
補體系統(tǒng)是免疫系統(tǒng)的一部分，可以摧毀病原體，并幫助身體在受傷或感染后愈合。然而，過去五年的研究已表明一些腫瘤可以開啟補體系統(tǒng)，從而改善腫瘤細(xì)胞生存和轉(zhuǎn)移。
了解不同生物系統(tǒng)之間的來回通信，而不僅僅是單個分子，是了解癌癥和改善療法的未來研究方向，因為體內(nèi)的不同生物系統(tǒng)是交織在一起的。Ogretmen團隊在Atkinson和南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)霍林斯癌癥中心研究員Stephen Tomlinson博士的密切協(xié)作下，旨在了解兩個關(guān)鍵系統(tǒng)--- S1P和補體---是如何聯(lián)系的，以及它們是如何協(xié)調(diào)癌癥轉(zhuǎn)移的。雖然大多數(shù)科學(xué)家們研究的是單種癌癥類型，但是這項新的研究是獨特的，因為它的研究結(jié)果適用于許多類型的實體瘤。
通過一系列優(yōu)雅的實驗，Ogretmen團隊證實了一種新的生物機制，它能調(diào)節(jié)癌細(xì)胞彼此之前如何相互交談，從而產(chǎn)生更具侵襲性的癌癥。癌細(xì)胞內(nèi)高水平的S1P激活了一種叫做C3的補體分子，導(dǎo)致了一種叫做炎性體（inflammasome）的促炎性復(fù)合物的形成。這一連串的事件和炎性體活動驅(qū)動了癌細(xì)胞擴散。
這項新的研究首次發(fā)現(xiàn)，C3分子可以在癌細(xì)胞內(nèi)被激活。Ogretmen說，“就未來可以從中獲得什么而言，這項新研究意義重大。我們展示了新的結(jié)合，并引入了可用于開發(fā)新療法的新概念?！?/p>
圖片來自Cell Reports, 2022, doi:10.1016/j.celrep.2022.111742。
為了確保這一發(fā)現(xiàn)與人類癌癥有關(guān)，他們首先研究了轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的組織樣本。他們發(fā)現(xiàn)，諸如C3和炎性體標(biāo)志物之類的關(guān)鍵分子的水平在癌組織中比正常乳腺組織中更高。更廣泛地說，癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas, TCGA）數(shù)據(jù)庫顯示，這些高于正常水平的關(guān)鍵分子與大多數(shù)類型的實體瘤患者的生存率低有關(guān)。
論文第一作者、Ogretmen實驗室研究生Alhaji (AJ) Janneh說，“這些來自TCGA數(shù)據(jù)庫的結(jié)果支持我們發(fā)現(xiàn)的鞘磷脂和補體信號之間的聯(lián)系具有重要的臨床意義。如果你能真正了解這種使腫瘤轉(zhuǎn)移的信號機制，那么它就更容易被治療。隨著我們獲得更多的理解，我認(rèn)為我們會有更好的治療方案來阻止癌癥轉(zhuǎn)移?！?/p>
Janneh于2012年從塞拉利昂搬到美國，追隨他的探索熱情。Janneh說，“我總是想知道一切的答案。這就是促使我從事科學(xué)的原因---我想找出問題并試圖解決它。我加入Ogretmen實驗室的原因之一是，你在這家實驗室里有表達(dá)你的好奇心和測試你的想法的自由。Ogretmen在允許我們自己思考和實施我們的想法方面做得非常好?！?/p>
Ogretmen團隊發(fā)現(xiàn)用化學(xué)抑制劑阻斷促進(jìn)轉(zhuǎn)移的S1P-C3系統(tǒng)的不同部分可以減少侵襲性黑色素瘤小鼠模型中的癌癥轉(zhuǎn)移。他們繼續(xù)測試不同的抑制劑，有時與免疫療法結(jié)合使用，以確定在多種類型實體瘤中抑制轉(zhuǎn)移的最佳方法。我們正在測試的許多抑制劑在商業(yè)上可用于其他疾病，如多發(fā)性硬化癥。Ogretmen說，“這種治療方法在癌癥中是獨一無二的，因為我們正在以一種新的方式結(jié)合現(xiàn)有的抑制劑來阻止癌癥轉(zhuǎn)移?！?/p>
Ogretmen團隊已開始著手準(zhǔn)備下一篇論文，旨在深入研究炎性體復(fù)合物如何被激活的精確機制。了解這一過程是如何在分子水平上發(fā)生的，將為該團隊提供更多關(guān)于靶向這種涉及許多不同代謝分子和信號分子的非常復(fù)雜的機制的想法。這些正在進(jìn)行的研究將提供大量關(guān)于腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移背后的生物學(xué)知識，并為未來的治療策略提供參考。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
1. Alhaji H. Janneh et al. Crosstalk between pro-survival sphingolipid metabolism and complement signaling induces inflammasome-mediated tumor metastasis. Cell Reports, 2022, doi:10.1016/j.celrep.2022.111742.
2. Link between sphingolipids and complement signaling may be key to stopping cancer metastasis
https://medicalxpress.com/news/2023-01-link-sphingolipids-complement-key-cancer.html
