如何唤醒熟睡的癌细胞

在这样一个世界第一,Garvan医学研究所的研究人员已经使用最先进的显微技术观察肿瘤细胞活骨的个月内睡眠。他们表明,癌细胞可以“叫醒”当周围骨组织被分解,提出新的可能性治疗骨转移性癌症。

在一些癌症(包括乳腺癌和前列腺癌),癌细胞可以网站从最初的肿瘤扩散到骨头。一到那儿,他们定居在“长期的”,剩下的不活跃的几个月甚至几年。最终,这些细胞能够“醒来”,开始分裂,形成二次癌症(或转移)在骨骼和急剧恶化的癌症患者的预后。

“一旦癌症扩散到骨头,就出了名的难以治疗,”彼得·裘槎教授说Garvan骨生物学部门负责人和该研究的首席研究员。“所以,重要的是要建立什么唤醒这些细胞在骨头。这是一些信号在细胞内,还是环境的变化?

“你可以把它比作我们自己如何在早上醒来。我们中的一些人自然醒来,但是别人需要一个外部信号,不管是闹钟或阳光透过窗子流。”

研究小组着手发现场景适用于癌细胞的骨头。

用一种突破性技术,活体的双光子显微镜,研究人员追踪睡在胫骨肿瘤细胞的命运(主要骨长腿的一部分)的老鼠。他们引入了多发性骨髓瘤细胞(癌症出现的血液细胞骨)到老鼠,,看着少量细胞提出的胫骨和“去睡觉”。这些近乎睡眠细胞可能被发现,因为他们含有荧光染料,失去了从分裂迅速(清醒)细胞。

Tri Phan博士共同研究,说,“因为我们观察长骨像胫骨(而不是头骨,这是更常见的研究),我们可以看到相同的癌细胞,睡觉在同一个骨头,在同一个鼠标,在很长一段时间,这是以前没有做过的。”

裘槎教授表示,研究相同的细胞在一段几个月给至关重要的线索是什么导致了他们重新激活。“因为我们这样做,我们可以证明有许多休眠细胞——但只有其中一些被叫醒,和那些做后,在不同的时间醒来。我们甚至看到一些细胞,然后回到醒来又睡着了。

“事实上,这些骨髓瘤细胞的行为如此不同,尽管来自相同的癌症细胞系,给我们第一个线索是一个信号从细胞外控制醒来时。”

下一个挑战是找出的确切性质的“警钟”。骨的生物学家米歇尔·麦克唐纳博士的研究小组,说:“在这项研究中,我们发现骨动态过程的建立和分解可以将信号发送给癌细胞留下来睡觉或醒来。

“细胞称为成骨细胞帮助建立新骨,而打破骨破骨细胞的细胞。

“我们能够表明骨髓瘤细胞通常由密切联系一直睡着了一层osteoblast-like细胞,称为bone-lining细胞在骨内膜(一个内部表面骨)。bone-lining细胞本质上是不活跃的,所以我们可以认为它们提供一个安静的睡眠不受干扰的环境中骨髓瘤细胞。

“至关重要的是,我们可以通过激活破骨细胞,唤醒那些骨髓瘤细胞分解骨组织。我们认为,破骨细胞是肿瘤细胞的身体改变当地的环境和唤醒他们在这个过程中,如果他们真的把他们从床上爬起来。

“我们知道,骨重建在我们所有人——所以骨髓瘤细胞可能是意识本质上是随机的方式,通过其本地环境被破骨细胞改建。从本质上讲,癌细胞可以吵醒是在错误的时间在错误的地方。”

这是什么意思在骨治疗继发性癌症吗?裘槎教授说,“现在我们可以看到,癌细胞吵醒周围骨的改变,我们可以用一种全新的方式来思考治疗骨转移,特别是有两种治疗方法的承诺。

“首先,我们可以通过破骨细胞抑制骨的破坏,使癌细胞在长期冬眠。事实上,已经有药物能做到这一点,如磷酸盐(用于保护患有骨质疏松症的骨),和已经有证据表明这些药物改善乳腺癌患者的生存。

“更激进,其他选项是做相反的事情——唤醒这沉睡的细胞通过激活破骨细胞和驾驶的骨头。大多数癌症治疗目标活跃,细胞分裂,所以醒沉睡的细胞应该使他们容易受到这些治疗方法,最终,可以消除任何残留病。”