乳腺癌对肿瘤硬度的反应可以预测骨转移
发布日期：2023-10-30在乳腺癌的情况下，当癌细胞扩散到骨骼中的新部位时，骨转移会导致与乳腺癌相关的伤害更大，并且在晚期疾病中通常无法治愈。亚利桑那大学健康科学研究人员的一项新研究发现，癌细胞在组织硬化时变得更具攻击性，并且这些变化会随着时间的推移而持续存在。
随着患病乳腺组织变得纤维化，肿瘤变硬在乳腺癌细胞如何在全身扩散方面发挥着重要作用。发表在《细胞报告》杂志上的论文“乳腺肿瘤硬度通过维持机械调节指示骨转移”发现，乳腺肿瘤微环境的硬度，会导致癌细胞发生变化，使它们更积极地扩散到骨骼。由此产生的变化作为“机械记忆”保持不变，它指示癌细胞发送导致骨骼分解的信号。一旦发生这种情况，患者往往会出现自发性骨折等使人衰弱的并发症。
“不幸的是，骨转移通常要到不可逆转的晚期才会被发现，”资深作者、图森大学细胞和分子医学及癌症生物学副教授GhassanMouneimne博士说。“真正令人兴奋的是，有一天能够从患者的原发肿瘤中取样，并预测谁有骨转移的高风险，然后可以干预一种我们现在正在实验室验证的预防策略。”
该研究，首次证明了癌症转移过程中的机械记忆概念，开发了一种新的机械调节或“MeCo”评分，以量化细胞变化。之后，研究人员希望MeCo评分可用于帮助识别可能受益于重新利用的抗纤维化治疗，以预防骨转移的乳腺癌患者。
“患者的乳腺肿瘤MeCo评分越高，他们继续发生骨转移和预后较差的可能性就越大，”细胞和分子医学助理教授、BIO5研究所成员CaseyRomanoski博士说和亚利桑那癌症中心。“这种刚度特征可能具有令人难以置信的临床效用。”
为了进一步探索临床应用，Mouneimne博士和亚利桑那州癌症中心的前研究生和博士后研究员AdamWatson博士与TechLaunchArizona合作，这是该大学的办公室，该办公室将研究产生的发明商业化，启动一家初创公司MeCoDiagnostics，LLC。该公司正在努力使该技术成熟并将其推向市场，在那里它可以影响各地乳腺癌患者的生活。
之前已知肿瘤僵硬会诱导细胞变化，从而导致更具侵袭性的癌症，但根据该论文的第一作者沃森博士的说法，“僵硬”的概念具有误导性。
“大多数早期乳腺肿瘤比周围组织更硬，但大多数不会扩散到骨骼，”他说。“这与肿瘤硬度无关，而是与癌细胞的硬度反应性有关，我们称之为机械调节。”为了研究这种现象，该团队创建了一个实验室环境，模拟体内遇到的坚硬或柔软的肿瘤环境，并评估乳腺癌细胞的反应。
他们发现在僵硬环境中生长的细胞具有“机械反应”，其特征是细胞扩散、侵袭和开启与骨骼发育和疾病相关的基因。即使在细胞被转移到软环境后，这些基因变化仍然存在。
接下来，研究人员研究了乳腺癌细胞中，哪些基因被打开和关闭以响应僵硬的环境。基于这些基因表达变化，他们开发了MeCo评分，并使用来自数千名乳腺癌患者的数据进行了验证和完善。“这是来自许多不同领域的研究人员的大量工作的结晶，”Mouneimne博士说。“这突出了我们在亚利桑那州健康科学大学，以及如何一起工作可以在这个充满挑战的领域、取得进展的环境乳房癌转移。”
未来的研究，可能会集中在癌细胞如何维持驱动转移的基因表达变化上，基于额外的发现，该发现确定了一种称为RUNX2的转录因子，该因子被纤维化样僵硬激活。RUNX2在细胞分裂时，保持附着在DNA上，并“标记”哪些基因保持打开状态，其中包括驱动骨转移和骨分解的基因。
