前列腺癌和腺癌患者往往面臨骨轉移的困擾,這一現象在晚期癌癥中尤為常見。然而,目前對于骨轉移的治療方法并不理想,使得前列腺癌患者的預后變得更加不容樂觀。為了解決這一難題,研究人員對引發細胞連鎖反應的基因進行了研究,這種反應會導致前列腺癌轉移到骨骼,從而使得治療變得幾乎不可能。這一重大發現可能會對前列腺癌以及其他存在該基因的實瘤類型的治療產生重大影響。

前列腺癌的生長和轉移涉及到腫瘤細胞和微環境之間復雜的相互作用。其中,一種名為黑素瘤分化相關基因-9(MDA-9)的特殊基因在癌細胞中廣泛存在,同時也存在于各種組織中。該基因是導致癌癥擴散的一個主要因素,然而,其的作用機制一直不為人們所清楚。

為了揭示MDA-9在前列腺癌擴散過程中的作用,弗吉尼亞聯邦大學梅西綜合癌癥中心和弗吉尼亞聯邦大學分子醫學研究所的研究人員進行了一項新的研究。他們首次發現了MDA-9是如何引發細胞連鎖反應,導致癌細胞轉移到骨骼并控制骨骼本的。該研究的共同通訊作者斯瓦德什-達斯表示:“MDA-9在腫瘤中扮演著重要角,它直接促進腫瘤的進展和轉移。”

研究人員確定了多個步驟的途徑。首先,MDA-9會激活腫瘤細胞中的小板衍生生長因子AA(PDGF-AA),這是一種調節細胞生長和分裂的蛋白質,并將其釋放到骨環境中。在骨環境中,PDGF-AA會與骨髓間充質基質細胞(BM-MSCs)上的結合。BM-MSCs是一種對制造和修復骨骼組織非常重要的多能干細胞。接著,基質細胞與MDA-9相互作用,激活負責細胞再生的Hippo信號通路。這將導致釋放一種做CXCL5的小型遷移刺激蛋白,從而吸引癌細胞進骨組織;而這又會導致更多的CXCL5的生,并周期地吸引更多的癌細胞。除了吸引癌細胞進骨組織外,CXCL5還能促進破骨細胞的繁,這是一種能夠破壞骨骼的骨細胞分支。

達斯表示:“這項研究明確證明了前列腺癌細胞與腫瘤微環境中的正常BM-間充質干細胞之間的流,以及它們之間的這種生對話如何使轉移細胞擴散到骨骼中并在骨骼中增。”研究人員發現,通過敲除前列腺癌細胞中的MDA-9,可以中斷這一多米諾骨牌式的通路,從而防止疾病的擴散。同時,他們還發現清除骨細胞中的MDA-9并不會對骨組織的健康產生負面影響。

盡管研究人員觀察到MDA-9通路在、人類和患者來源的前列腺癌細胞中的存在,但他們認為這一發現對于其他存在MDA-9的實瘤類型,如腦癌、腺癌、黑素瘤、肺癌和胰腺癌,也可能有重要影響。研究人員正在與InVaMet Therapeutics公司合作,開發一種新型抑制劑藥,該藥在抑制MDA-9方面顯示出了潛力。另一位通訊作者保羅-費舍爾表示:“我們已經接近可能進臨床應用的階段。未來的研究將探索MDA-9抑制劑在臨床腫瘤樣本中的應用,并最終在患者中進行應用。”