前沿|促進黑色素瘤腦轉移,最新研究揭示澱粉樣蛋白新功能

▎藥明康德內容團隊編輯

黑色素瘤是極其致命的面板癌型別,但這種癌症還有一種奇怪的特性:

它很喜歡向腦部轉移

,大約有40%的黑色素瘤會出現腦轉移,這一比例在所有常見癌症型別中是非常高的。但是面板中的癌細胞怎麼會往大腦中跑呢?

問題可能出在了阿爾茨海默病中經常提到的β-澱粉樣蛋白中

,根據《癌症發現》的一篇論文,β-澱粉樣蛋白可以幫助黑色素瘤侵入大腦組織,最終讓癌細胞在腦部定居發展。最直觀的結果是,從大腦中獲取的黑色素瘤中β-澱粉樣蛋白的含量是其他轉移區域的3倍。

一開始,研究團隊就嘗試將大腦中的黑色素瘤放置在體外進行培養,並且在很短的時間收穫了癌細胞的蛋白質,分析結果顯示這些培養樣本中最醒目的就是β-澱粉樣蛋白,這種分離培養可以確定這些蛋白不是來自大腦細胞。

但為什麼黑色素瘤細胞會需要β-澱粉樣蛋白呢?研究者首先推測的便是這種蛋白能夠幫助其生存和發展,他們首先直接干擾了黑色素瘤中編碼澱粉樣前體蛋白(APP)的基因表達,APP可以在一些酶的幫助下變成β-澱粉樣蛋白。

結果這些改造過的癌細胞在被注入小鼠體內後就失去了往腦部遷徙的能力。

前沿|促進黑色素瘤腦轉移,最新研究揭示澱粉樣蛋白新功能

▲來自腦部的黑色素瘤在移植到小鼠體內後,仍然會有更強的腦轉移能力

(圖片來源:參考資料[2])

從成像結果來看,一旦失去β-澱粉樣蛋白,小鼠腦部基本上就見不著黑色素瘤的影子了。而除了無法轉移,癌細胞大軍的建立似乎也會受創。

無法制造β-澱粉樣蛋白之後,黑色素瘤的分裂和擴增變得更加困難,它們再也無法輕易地形成癌細胞團塊

,因為免疫系統對這些癌細胞會更加敏感,在隱患紮根之前就提前將它們清除掉了。

一旦黑色素瘤開始製造β-澱粉樣蛋白並且進入大腦後,大腦裡眾多細胞都會受到影響,首先這些蛋白會明顯改變星形膠質細胞的基因表達,這些細胞原本會分泌一些神經遞質,調節神經元周圍的微環境。但是接觸到黑色素瘤之後,它們的行為會變得異常,開始分泌一些能夠抑制免疫反應的蛋白,從而讓癌細胞躲過追殺。

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▲抑制β-澱粉蛋白合成後,黑色素瘤腦轉移效率大大下降

(圖片來源:參考資料[2])

而大腦中承擔免疫功能的小膠質細胞也會因為黑色素瘤分泌的β-澱粉蛋白而功能受損,小膠質細胞不會選擇吞噬或者清除黑色素瘤。

因此癌細胞直接或間接地讓大腦裡的免疫防線失靈,最終定居轉移成功。

研究在腫瘤小鼠中使用了一種β分泌酶抑制劑LY2886721,可以抑制β-澱粉樣蛋白合成過程,與對照相比,這些小鼠腦部黑色素瘤的大小減小了50%。“這項研究揭示了腫瘤分泌β-澱粉樣蛋白在癌轉移中的意外作用,並且我們有一種潛在的手段阻止它發生,”研究的主要作者Eva Hernando教授表示。

目前已經有許多研究研製出了降低β-澱粉樣蛋白水平的藥物,雖然這些藥物對治療阿爾茨海默病效果不佳,但很有可能可以用於預防黑色素瘤轉移。研究團隊計劃未來先在動物中評估這些藥物抑制腫瘤腦轉移的作用。

參考資料:

[1] Skin cancer cells use Alzheimer‘s protein to sabotage brain’s immune defenses。 Retrieved Mar 11th, 2022 from https://medicalxpress。com/news/2022-03-skin-cancer-cells-alzheimer-protein。html

[2] Kevin Kleffman et al, Melanoma-secreted Amyloid Beta Suppresses Neuroinflammation and Promotes Brain Metastasis, Cancer Discovery (2022)。 DOI: 10。1158/2159-8290。CD-21-1006

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