癌症扩散如何导致血管渗漏?
防止转移——癌细胞在其原发位置以外的发展——仍然是当前癌症研究的主要目标之一。大多数恶性肿瘤细胞通过利用血管的异常渗漏而转移。新的研究将进一步探索血管内皮细胞排列在癌症扩散中的作用。
在由AIP出版的APL生物工程中，来自密歇根大学迪尔伯恩分校、伦斯勒理工学院和奥尔巴尼大学-纽约州立大学的研究人员开发了一个模型，该模型检测了内皮细胞和肿瘤细胞之间的局部通信及其对内皮细胞取向的影响。该方法包括使用共同培养的人脐静脉内皮细胞(hUVECs)和乳腺上皮肿瘤细胞系来模拟肿瘤-内皮细胞的相互作用。
作者樊杰说:“肿瘤组织中的血管比正常组织中的血管漏得多。”“我们很好奇肿瘤细胞是否能诱导内皮细胞顺时针方向的减弱，并导致它们在血管中解体。”
这项工作扩展了最近的发现，表明内皮细胞具有手性，一种类似于右手和左手的镜像方向，它们倾向于顺时针方向倾斜。
“我们相信内皮细胞的强顺时针手性对维持血管完整性很重要，但不幸的是，它可能被肿瘤细胞破坏/削弱，这可能增加转移的风险，”范说。保持正常的手性可以通过加强手性和血管内皮屏障的完整性来抑制肿瘤的转移。
为了解决这个问题，该小组将hUVECs与一系列不同恶性程度的肿瘤细胞系共培养。然后，他们比较了当肿瘤细胞直接接触hUVECs和不直接接触hUVECs时hUVECs的反应。为了达到这样的控制程度，他们采用了一种接触式打印技术来制造甜甜圈或8字形的微图案来容纳细胞。
研究小组发现，hUVECs的顺时针手性受局部激素信号的影响较小，而受与肿瘤细胞直接物理接触的影响更大。肿瘤细胞上的特异性蛋白与内皮细胞上的其他蛋白结合，似乎在改变hUVECs的顺时针手性中起作用。
研究小组对细胞类型的移动感到惊讶。在大多数转移模型中，人们认为肿瘤细胞在进入血液之前先向血管进军。
“我们预计肿瘤细胞会侵入内皮细胞，”范说。“然而，我们发现内皮细胞正在向微模式上的肿瘤细胞移动。”
范说，调节这种相互作用有望更好地控制癌症转移，他希望在这方面进一步开发治疗方法。
参考:Hang B, Jassem E, Mohammed H, Wan LQ, Herschkowitz JI, Fan j。内皮细胞与肿瘤细胞相互作用减弱其固有顺时针手性。APL Bioeng．2022; 6(4): 046107。doi:10.1063/5.0115827
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