麻省总医院发现了乳腺癌细胞扩散到大脑后的潜在治疗新策略

   2022-03-23
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「迄今为止,靶向疗法主要集中在癌细胞的遗传脆弱性上。我们的工作表明,癌细胞所处的环境可以决定其代谢脆弱性并且在制定治疗策略过程中应将其考虑在内。」——Rakesh K. Jain 博士 麻省总医院肿瘤生物学 E.L.Steele 实验室主任

一项新的研究表明,当乳腺癌细胞扩散到大脑时,它们必须增加脂肪酸的产生以维持他们在那里的生存,脂肪酸是脂肪的组成部分。

这项由麻省总医院和麻省理工学院(MIT)Koch 研究所的研究人员领导的研究成果发表在《Nature Cancer》上,研究指出了一个潜在的新靶点以缩小继发于乳腺癌的脑肿瘤。

靶向人类表皮生长因子受体 2 (HER2) 的疗法已经改变了对表达 HER2 的乳腺癌患者的治疗方式,但是这种癌症细胞的脑转移通常是致命的,因为它们对抗癌治疗产生了耐药性,而这些治疗在身体其他部位是有效的。

这在一定程度上是由于血脑屏障保护大脑免受循环毒素和病原体的侵害,但癌细胞一旦到达大脑,癌细胞的变化也可能会发挥作用。

发生这种变化的原因可能是转移到大脑的癌细胞遇到了相对于身体其他组织,脑组织内的营养可利用性发生了变化,因此,恶性细胞可能需要改变它们的代谢方式和代谢物,以维持肿瘤的存活和生长。

为了研究这种可能性,研究人员在老鼠身上设计了实验,评估了进入大脑和身体其他部位的乳腺肿瘤之间的代谢差异。

a, HER2 immunohistochemistry (IHC) of a BT474 mammary fat pad (MFP) tumor section. b, Immunofluorescence (IF) of ionized calcium binding adaptor molecule 1 (Iba1) and α-smooth muscle actin (SMA) of a consecutive tissue section from the tumor presented in a. c, HER2 IHC of a BT474 brain tumor section. d, IF of Glial fibrillary acidic protein (GFAP) and Iba1 of a consecutive tissue section from the tumor presented in c. For all panels, scale bar = 1 mm.

研究小组发现,对于在大脑中生长的乳腺肿瘤来说,获取脂肪的途径是有限的。作为应对,这些肿瘤细胞的脂肪酸合成增加,这是一种叫做脂肪酸合成酶的酶活性增加的结果。

「与我们的临床前研究结果一致,相对于未转移的肿瘤,患者脑转移的临床标本发生了脂肪酸合成酶的过度表达。」联合研究的主要作者、麻省总医院肿瘤生物学 E.L.Steele 实验室的 Gino Ferraro 博士表示。

研究结果表明,当癌症扩散到特定器官时,潜在的治疗策略可以利用该部位的营养可利用性差异,通过抑制癌细胞利用营养物质的能力,来引发癌细胞可能的死亡。

「迄今为止,靶向疗法主要集中在癌细胞的遗传脆弱性上。 我们的工作表明,癌细胞所处的环境可以决定其代谢脆弱性并且在制定治疗策略过程中应将其考虑在内。」论文合著者,麻省总医院肿瘤生物学 E.L.Steele 实验室主任 Rakesh K. Jain 博士表示,同时,他也是哈佛医学院放射肿瘤学 Andrew Werk Cook 教授。

研究小组注意到一种叫做 TVB2166 的脂肪酸合成酶抑制剂目前正在转移性乳腺癌患者中进行评估。

「然而,这种化合物不具有脑通透性,有症状的脑转移患者被排除在了这项试验之外。

因此,这种治疗方法的有效性和安全性还有待于使用具有脑穿透性的脂肪酸合成酶抑制剂进行研究。」论文合著者 Matthew Vander Heiden 博士表示,他是麻省理工学院 Koch 研究所的副所长,也是麻省理工学院和哈佛大学 Broad 研究所的成员。

参考:

Nature Cancer:https://www.nature.com/articles/s43018-021-00183-y


编辑: dxy_eacjf9u9    来源:麻省总医院

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