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加文医学研究所的一项新研究显示,XII型胶原蛋白在调节肿瘤基质的组织中起着关键作用。
胶原纤维穿过癌症肿瘤,这是用多光子显微镜拍摄的。颜色是胶原蛋白纤维组织的视觉表现。胶原蛋白XII水平的改变会改变这种组织;增加胶原蛋白XII会产生更厚更整齐的胶原纤维。
加文医学研究所的一项新研究显示,XII型胶原蛋白在调节肿瘤基质的组织中起着关键作用。由矩阵与转移实验室负责人、副教授托马斯·考克斯(Thomas Cox)领导的一组科学家还发现,高水平的第十二胶原蛋白可以触发乳腺癌细胞从肿瘤扩散到身体的其他部位,这一过程被称为转移。
肿瘤微环境是肿瘤周围的生态系统,其中一个组成部分是细胞外基质。癌细胞不断地与肿瘤微环境相互作用,从而影响肿瘤的生长。胶原蛋白是这种肿瘤微环境的重要组成部分,但它是如何影响肿瘤的还不清楚。
“关于细胞外基质在癌症转移中的作用,我们还有很多不了解的地方。我们的研究表明,胶原蛋白XII在乳腺癌的进展和转移中起着重要的作用,”资深作者Thomas Cox副教授说。把癌细胞想象成种子,把肿瘤微环境想象成土壤。通过研究土壤——细胞外基质——我们可以开始了解是什么使某些肿瘤比其他肿瘤更具侵袭性,进而开始开发治疗癌症的新方法。”
这项研究还表明,测量患者肿瘤活检中的胶原蛋白水平,可能会被用作一种额外的筛查工具,以识别转移率较高的侵袭性乳腺癌,比如三阴性乳腺癌。此外,胶原蛋白XII可能是未来治疗的一个可能靶点。
这项研究发表在《Nature Communications》杂志上。
胶原蛋白XII改变肿瘤环境,帮助癌细胞入侵
细胞外基质是一个由300-400个核心分子组成的3D网络,包括几种胶原蛋白。这种基质为身体各部位的细胞和组织提供结构和功能支持。在这项研究中,研究人员编目了肿瘤基质随时间的变化,并生成了一个关于这些变化的全面数据库,该数据库已免费提供给研究人员。
该团队将研究重点放在了人体28种胶原蛋白之一的XII胶原蛋白上。胶原蛋白XII在组织其他胶原蛋白方面发挥着重要作用,并对细胞外基质的3D结构产生深远的影响。
研究人员研究了小鼠模型中的肿瘤,从早期的癌症临床前阶段一直到晚期肿瘤。他们发现,随着肿瘤的发展,许多基质分子发生了变化,重要的是,胶原蛋白XII的水平也增加了。来自加文的第一作者Michael Papanicolaou说:“胶原蛋白XII似乎改变了肿瘤的性质,使其更具侵略性。它改变了胶原蛋白的组织方式,以支持癌细胞逃离肿瘤并转移到其他部位,比如肺部。”
然后,研究小组利用基因工程控制胶原蛋白XII的产生,并观察转移到其他器官的影响。他们发现,随着胶原蛋白XII水平的增加,转移也会增加。这些发现随后在人类肿瘤活检中得到证实,显示高水平的胶原XII与较高的转移和较差的总体生存率相关。
进一步的研究将集中于研究更多的人体样本,并调查可能的治疗途径。
Temporal profiling of the breast tumour microenvironment reveals collagen XII as a driver of metastasis
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