加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家們第一次在一個(gè)小鼠轉(zhuǎn)移癌模型中，直接觀察到了當(dāng)侵襲性癌細(xì)胞遷移到肺臟時(shí)它們是如何建立灘頭陣地的。他們看到的非常令人驚訝：定位在肺臟的早期“先頭”癌細(xì)胞通常死亡，但它們首先放出了一些僵尸樣的顆粒，這些顆粒可以自身四處移動(dòng)，被一波波免疫細(xì)胞所吞噬。就好像被這些癌癥顆粒感染了一樣，其中許多的免疫細(xì)胞隨后會(huì)鉆入到肺組織中，為未來(lái)通過(guò)血液漂浮安全定居并形成新轉(zhuǎn)移灶的癌細(xì)胞開(kāi)辟空間。這項(xiàng)研究發(fā)布在3月16日的《自然》（Nature）雜志上。
論文的資深作者、加州大學(xué)舊金山分校病理學(xué)教授Matthew "Max" Krummel博士說(shuō)：“我們一直認(rèn)為進(jìn)入到健康組織中的侵襲性癌細(xì)胞或是存活下來(lái)變?yōu)檗D(zhuǎn)移灶，或是死亡而前功盡棄。讓我們吃驚的是，我們看到當(dāng)癌細(xì)胞破碎及死亡時(shí)，它們正在將免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橥?，為下一個(gè)出現(xiàn)的癌細(xì)胞鋪平了道路。”
Krummel和他的研究小組認(rèn)為，全新地認(rèn)識(shí)先頭癌細(xì)胞與免疫系統(tǒng)的早期互作為轉(zhuǎn)移性癌癥做好準(zhǔn)備的機(jī)制，將促使開(kāi)發(fā)出更好的方法來(lái)治療和預(yù)防人類侵襲性癌癥。
顯微鏡技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)了首次錄像侵襲性癌癥到達(dá)活體肺臟
在肺、腦、肝等重要的器官中，侵襲性轉(zhuǎn)移是絕大多數(shù)癌癥死亡的主要原因，但直到最近對(duì)于轉(zhuǎn)移過(guò)程仍知之甚少。眾所周知，癌癥會(huì)指派一些免疫細(xì)胞去軟化靶組織實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性侵襲，但卻并不清楚這些機(jī)體保護(hù)細(xì)胞叛變的機(jī)制及原因。一種主導(dǎo)理論認(rèn)為，腫瘤生成了一些分子信號(hào)重編程了免疫系統(tǒng)，使得新癌癥轉(zhuǎn)移灶容易扎根，但尚未確定這些信號(hào)與靶組織中免疫系統(tǒng)的互作機(jī)制。
論文的主要作者、加州大學(xué)舊金山分校博士后MarkB.Headley與Krumme實(shí)驗(yàn)室的同事們一起，將黑色素瘤注入到小鼠的血液中，追蹤了這些癌細(xì)胞到達(dá)肺臟的情況，研究人員在肺臟中觀察到了不同于他們想象的一個(gè)離奇且駭人的場(chǎng)景。早期的入侵者借助于流經(jīng)血液的力量炸成碎片，但這些碎片仍然有自己的生命。
這些被Krummel稱作為“無(wú)頭騎兵”的碎片，沿著毛細(xì)血管壁爬行，在血液中穿行，深入肺臟中。研究人員還觀察到注意到這種混亂的一些免疫細(xì)胞，大舉包圍僵尸癌癥碎片，吞噬下它們。但這些細(xì)胞第一反應(yīng)者的行為舉止很快開(kāi)始變得很奇怪，它們離開(kāi)毛細(xì)血管，似乎在肺組織中為未來(lái)的癌細(xì)胞建起了保護(hù)巢。
Krummel說(shuō)：“就好像古老的西部。拓荒者并不總是能生存下來(lái)，但我們的文明在這些早期定居者奠定的基礎(chǔ)上緩慢地進(jìn)步。這是以一種全新的方式來(lái)觀察轉(zhuǎn)移。”
對(duì)于免疫反應(yīng)的新認(rèn)識(shí)表明了治療的可能性
Krummel和同事們發(fā)現(xiàn)，并非所有的免疫細(xì)胞都被僵尸癌癥顆粒欺騙。在將癌細(xì)胞注入到小鼠體內(nèi)后，研究人員觀察了有數(shù)波不同的免疫細(xì)胞抵達(dá)肺臟。許多早期反應(yīng)免疫細(xì)胞，例如單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞幫助了后來(lái)的癌細(xì)胞落腳。另一方面，通常晚期到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的樹(shù)突狀細(xì)胞似乎將癌癥識(shí)別為一種威脅：在吞下癌細(xì)胞顆粒后，它們移動(dòng)到小鼠的淋巴結(jié)處，激活了其他免疫細(xì)胞返回肺臟、攻擊所有初期的轉(zhuǎn)移灶。
Krummel說(shuō)，這一認(rèn)識(shí)促成了一種新假說(shuō)來(lái)解釋一些侵襲性癌癥能夠生根而另一些則不能的原因。“我們認(rèn)為在成功的轉(zhuǎn)移中，存在一種不平衡現(xiàn)象：過(guò)多的細(xì)胞被腫瘤編程，接受癌細(xì)胞為無(wú)害細(xì)胞，而過(guò)少的細(xì)胞獲得癌細(xì)胞是危險(xiǎn)或不同的細(xì)胞這一信息。”
這種可能性為處于形成轉(zhuǎn)移性癌癥風(fēng)險(xiǎn)中的患者打開(kāi)了通向新療法的大門(mén)，比如設(shè)法去抑制易受騙的免疫細(xì)胞類型，阻止它們幫助癌癥扎根，同時(shí)提高更精明的樹(shù)突狀細(xì)胞的活性，增強(qiáng)恰當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)來(lái)除去新轉(zhuǎn)移灶。
癌轉(zhuǎn)移能夠侵襲更多的人體組織，最終導(dǎo)致整個(gè)機(jī)體發(fā)生崩潰。在許多癌癥中，癌細(xì)胞擴(kuò)散才是最致命的威脅。2016年3月3日的Science公布了著名腫瘤學(xué)家RobertA.Weinberg領(lǐng)導(dǎo)完成的一項(xiàng)研究，報(bào)道了一種新的癌癥轉(zhuǎn)移分子機(jī)制（癌研究泰斗Science：癌轉(zhuǎn)移新理論 ）。
2016年2月來(lái)自法國(guó)國(guó)家衛(wèi)生與醫(yī)學(xué)研究所(INSERM)的研究人員通過(guò)分析數(shù)百名大腸癌患者遺傳數(shù)據(jù)或組織樣品，發(fā)現(xiàn)了癌癥轉(zhuǎn)移似乎并沒(méi)有受到基因組不同變化的調(diào)控。這一研究成果公布在Science Translational Medicine雜志上（Science子刊：癌轉(zhuǎn)移居然與基因突變無(wú)關(guān)！ ）。
了解腫瘤轉(zhuǎn)移至一種特定器官而不去到其他器官處的原因是腫瘤學(xué)的首要目標(biāo)之一，也是最古老的目標(biāo)之一。126年前，英國(guó)醫(yī)生StephenPaget闡述了他的“種子與土壤理論”，主張轉(zhuǎn)移需要腫瘤細(xì)胞傳播即“種子”，和受納器官理想的環(huán)境即“肥沃的土壤”。然而，自那時(shí)以后在闡析引導(dǎo)癌癥轉(zhuǎn)移至特異器官的機(jī)制方面一直未取得極大的進(jìn)展。2015年10月，西班牙國(guó)家癌癥中心(CNIO)微環(huán)境和癌癥轉(zhuǎn)移小組組長(zhǎng)HéctorPeinado，威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院的DavidLyden，和紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心的JaquelineBromberg，發(fā)展出了一套理論來(lái)支持Paget的“種子與土壤”學(xué)說(shuō)（Nature佐證百年癌癥“種子土壤”學(xué)說(shuō) ）。