科學也可以如此靠近

把癌細胞變成脂肪細胞!給這群科學家的腦洞跪了……

1月
15
2019

2019年1月15日08時 今日科學 學術經緯

學術經緯

▎學術經緯/報導

今天,《細胞》出版社旗下的《Cancer Cell》雜誌發表了一篇極為吸引眼球的論文。來自瑞士的一支科研團隊發現,一種抗癌藥和一種糖尿病藥物的組合,竟然能把乳腺癌細胞變成脂肪細胞,有效抑制癌症轉移。

這項研究的關鍵,在於抓住了癌細胞「變身」的時間點。原來在癌症病情發展的過程中,存在一個叫做「上皮-間充質轉化」(EMT)的階段。這一階段內,癌細胞具有類似於「幹細胞」的特質,有潛力轉化成多種細胞類型。利用EMT,這些癌細胞會從初始的腫瘤中脫離,向遠處發生轉移。

如果能通過藥物調控癌細胞的信號通路,讓他們變成無害的細胞,豈不是就能抑制癌細胞轉移了嗎?這群科學家們正是這麼想的。而他們計劃讓癌細胞變成的,是許多愛美人士所排斥的脂肪細胞。

為什麼選擇脂肪細胞?一方面,脂肪細胞不會分裂,比較安全。另一方面,我們對於脂肪形成的通路有著較好的理解,也有一些現成的方法可以促進脂肪細胞的轉化。當然,要讓癌細胞變成脂肪細胞,我們還需要做一定的優化。這正是這群科學家們在研究里首先做的嘗試。優化結果表明,從小鼠模型中分離出的乳腺癌細胞,在糖尿病藥物rosiglitazone與一種叫做BMP2的蛋白的共同作用下,能高效變成脂肪細胞。

▲研究人員們摸索出了把癌細胞誘導成脂肪細胞的方法(圖片來源:參考資料<1>)

體外實驗的成功,讓科學家們得以進一步研究將癌細胞變為脂肪細胞的信號通路。RNA測序的結果找到了許多與這一轉變有關的轉錄因子。其中,TGF-β信號通路有著關鍵的調節作用,進一步的分析則找到了MEK這個關鍵蛋白——在通常情況下,TGF-β信號通路會抑制脂肪細胞的轉化。而倘若能抑制MEK的功能,就可以反過來促進形成脂肪細胞。

可喜的是,早在2013年,美國FDA就批准了一款MEK抑制劑上市,藥物名是trametinib。它能促進癌細胞變成脂肪細胞嗎?更關鍵的是,這種新穎的策略,在動物體內能取得成功嗎?

為了回答這些問題,科學家們做了一個關鍵的實驗。他們在小鼠體內引入了表達綠色螢光蛋白的人類乳腺癌細胞。先前的研究表明,這些癌細胞很容易會轉移到肺部。隨後,研究人員們給這些小鼠使用了安慰劑、rosiglitazone、trametinib、以及rosiglitazone +trametinib,評估四種不同治療方案對於腫瘤生長和轉移的抑制效果。

▲組合療法在抑制腫瘤侵襲性方面,有著很好的效果(圖片來源:參考資料<1>)

研究表明,接受trametinib單獨療法或組合療法治療的小鼠,腫瘤體積都出現了明顯縮小。這並不令人奇怪,畢竟trametinib本身就是個抗癌藥。然而接受了組合療法的小鼠,腫瘤的侵襲性出現了顯著降低!病理切片結果也表明,相比對照組,組合療法幾乎「完全杜絕了轉移的發生」。

染色結果證實,一些癌細胞成功被轉化成了脂肪細胞。

▲在組合療法的作用下,綠色的癌細胞被轉化成了紅色的脂肪細胞(圖片來源:Department of Biomedicine, University of Basel)

更為可喜的是,利用真實患者腫瘤生成的嫁接模型,這一療法的長期效果也得到了驗證。在組合療法的作用下,癌細胞無法入侵周圍的組織,也無法向遠處發生轉移。

「這些處於EMT階段的乳腺癌細胞不僅能分化成脂肪細胞,還徹底停止了增殖,」本研究的通訊作者Gerhard Christofori教授說道:「從我們的長期組織培養結果來看,那些由癌細胞轉化而來的脂肪細胞不會再變回癌細胞。」

▲本研究的圖示(圖片來源:參考資料<1>)

關於這一療法,研究人員們猜測,它有望阻止腫瘤對常規化療產生耐藥性。接下來,他們希望能將這一組合療法與化療聯用,進一步觀察效果。此外,他們也期望在更多的癌症類型中測試這一方法。需要注意的是,這一療法目前僅在小鼠實驗中得到了驗證。我們期待早日看到人類試驗的積極結果。

參考資料:

<1> Dana Ishay-Ronen et a., (2019), Gain Fat—Lose Metastasis: Converting Invasive Breast Cancer Cells into Adipocytes Inhibits Cancer Metastasis, Cancer Cell, DOI:

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2018.12.002

<2> Conversion of breast cancer cells into fat cells impedes the formation of metastases, Retrieved January 14, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/uob-cob011019.php

本文來自藥明康德微信團隊,歡迎轉發到朋友圈,謝絕轉載到其他平台。如有開設白名單需求,請在文章底部留言。如有其他合作需求,請聯繫wuxi_media@wuxiapptec.com。

癌症突破

抗癌疫苗 | 癌症地圖 | KRAS | 酒精 | CAR-T 2.0 | 單細胞CAR-T | | | | | | | |

| | | 血檢 | | | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |


延伸閱讀

化學中怎麼區分酸鹼鹽?

太陽系內每顆行星都是別具一格的煉獄場,而它的風力

13張圖告訴你澳洲的動物,到底有多恐怖!

毀滅還是造就?霍金預言並非杞人憂天:Al機器人開

厲害啦!新纖維素基材料將三個傳感器合二為一


熱門內容

友善連結