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一生中将有两分之一的男性和三分之一的女性被诊断出患有癌症。幸运的是，在治疗多种癌症方面取得了显着进展，尤其是当它们局限于一小部分并且可以通过手术切除或通过化学疗法等方法消除时。 但是，在某些患者中，肿瘤 细胞破裂并侵袭身体的其他部位（所谓的转移灶），造成广泛的损害，使治疗更加困难。实际上，90％的癌症死亡是由于转移引起的。 在某些个体中，包括在肥胖者中，转移的风险更大。为什么肥胖症对黑人和拉美裔美国人的影响比普通人群更大，但它似乎以更高的比率触发了转移。 现在，生物医学工程学助理教授马德琳·欧丁（Madeleine Oudin）和她在工程学院的团队在转移以及肥胖如何促进转移方面取得了一些有趣的发现。 在今天发表在《科学进展》上的一项研究中，他们发现细胞在其上生长的支架中的特定蛋白质，称为细胞外基质（ECM），可能在触发乳腺脂肪组织中癌细胞的侵袭中起重要作用。肥胖的人。他们的ECM差异可以解释为什么肥胖女性的转移率更高。 肥胖与新陈代谢主任安德鲁·格林伯格说：“鉴于肥胖在全球的流行及其增加的乳腺癌发展风险，我们对乳腺癌中ECM在乳腺脂肪组织中为促进转移所起的作用的了解有限。美国塔夫茨大学美国农业部让·梅耶（Jean Mayer）美国人类衰老研究中心的团队是该研究的合作者。“这项研究开始剖析这种联系的分子起源。” 长期以来，人们一直怀疑ECM会参与对癌症生长的来回反应，其中癌细胞会诱导ECM发生变化，进而形成支持肿瘤进一步生长的环境。ECM是胶原蛋白，弹性蛋白，纤连蛋白，酶，层粘连蛋白和其他糖蛋白的复杂混合物，但是在肥胖症中，这些成分的数量和组成会发生变化，从而导致纤维化。肥胖患者的肿瘤分子支架与瘦患者的分子支架非常不同。
Oudin实验室开发了一种新颖的方法来研究ECM对癌细胞的影响。具体来说，他们从肥胖和瘦的小鼠模型以及荷瘤的小鼠身上获取了乳腺组织，并剥离了它们的细胞以获得完整但“空”的ECM。该过程类似于将海棉剥离细胞的方法，仅留下其细胞外基质即可形成沐浴海绵。实际上，研究人员将空的ECM称为“海绵”。 然后，他们将来自小鼠的三阴性乳腺癌（一种特别难以治疗的癌症）的肿瘤细胞添加回ECM海绵中，以观察其对肿瘤细胞的作用。 他们发现，肥胖小鼠和荷瘤小鼠的ECM在使肿瘤细胞更具转移性方面同样有效。但是，瘦小鼠的ECM情况却不太一样。换句话说，来自肥胖小鼠的ECM的作用就好像已经被肿瘤引发，并准备在更早的阶段促进转移。 “这种方法的主要优势在于，我们可以观察到癌细胞与组织中自然产生的ECM相互作用，这比我们在实验室中综合形成ECM时要精确得多，” Oudin公司前研究技术人员Andrew Wishart说道。实验室和该研究的主要作者，他现在在杰克逊实验室工作。“一旦发现有趣的相互作用，您就可以梳理ECM中的分子变化，从而找出哪些蛋白质可以驱动该反应。” 通过查看与侵袭性肿瘤行为有关的ECM变化，Oudin和她的同事们将蛋白质VI胶原蛋白归为零。 事实证明，胶原蛋白VI是通过乳腺组织中存在的脂肪细胞（脂肪细胞）添加到ECM中的。实验表明，胶原蛋白VI的升高一直在促进乳腺癌细胞向周围区域的迁移和侵袭。研究人员还表明，如果您使用某些抑制胶原VI产生的药物，则可以控制肿瘤的生长和侵袭。 Oudin说，这一发现可能有助于指出癌症的新药物靶标，而这仅仅是更完整的导致转移的生物学机制清单的开端。 Oudin说：“对于ECM如何导致疾病，我们还有很多不清楚的地方，但是我们正在努力改变这一点。” “我们现在正在开发使用ECM的方法，以帮助预测肿瘤的转移潜力，或将药物直接递送至受肥胖和癌症影响最严重的人群中最具攻击性的细胞。” |
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