Cancer Cell：当癌细胞不再聚集成团时，它们就变得危险

胶质母细胞瘤（GBM）是最具侵袭性的癌症类型之一，患者确诊后平均生存期仅略超过一年。这种疾病在初次治疗后几乎必然复发，且复发肿瘤始终对治疗产生耐药性。

迈阿密大学旗下西尔维斯特综合癌症中心领导的研究团队近日首次揭示了胶质母细胞瘤的细节特征。他们意外地发现，“分散”的GBM细胞比“聚集”的细胞更具可塑性和侵袭性。

这一结果在乳腺癌样本上得到了验证，也许是实体瘤生物学中的普适规律。这项研究成果于9月18日发表在《Cancer Cell》杂志上。

共同通讯作者、西尔维斯特综合癌症中心的Anna Lasorella表示：“这让我们对胶质母细胞瘤的生物学特性有了更深入的认识，这种肿瘤类型仍有很多值得去探索。”

这项研究也许从另一个角度解释了胶质母细胞瘤为何难以治疗。研究人员发现，肿瘤中“分散”的细胞更具可塑性。可塑性是指细胞能够转变为不同的形态或状态。

在癌症研究中，可塑性是一个不受欢迎的特征，与治疗耐药性和患者预后较差相关。但到目前为止，癌症可塑性的驱动机制仍是个谜。

研究人员指出，对脑肿瘤进行化疗或放疗，实际上可能会破坏危害性较小的癌细胞簇，并促使它们分散，这意味着治疗后残留的细胞变得更具可塑性，从而对患者造成更大危害。这一假设仍有待验证，但很明显，分散的细胞和聚集的细胞在肿瘤中的行为存在差异。

这些结果是在CosMx平台上获得的。这项空间转录组学技术可提供单个肿瘤中不同类型细胞的信息，以及它们相对于邻近细胞的精确位置。

研究人员观察了四种类型的GBM细胞在肿瘤中的排列方式。他们发现，所有类型的细胞都聚集形成同源细胞簇，但同时也存在多种细胞混合的区域，他们称之为分散型。

在深入探究聚集型和分散型癌细胞的差异时，他们发现两者之间存在基因表达差异，表明分散型癌细胞比聚集型癌细胞更具可塑性。他们还发现，聚集型细胞表面表达有助于其粘附的蛋白质，而分散型细胞则缺乏这些蛋白质。

从乳腺癌患者体内分离出的样本也遵循着相同的规律——分散的乳腺癌细胞比聚集的细胞更具可塑性。癌细胞的可塑性驱动着实体瘤的转移，也就是癌症扩散。

研究人员认为，尽管胶质母细胞瘤的转移方式与其他实体瘤不同，但了解癌细胞如何获得可塑性，或许有助于揭示多种癌症转移的机制和时机。

共同通讯作者、西尔维斯特综合癌症中心的Antonio Iavarone表示：“我们认为这一发现对实体瘤具有普遍意义。它解释了为什么特定细胞会变得如此具有侵袭性。”

研究人员希望这些结果能为胶质母细胞瘤的治疗开辟新途径。他们正在深入研究肿瘤细胞聚集成团的机制，以探索是否能促进这种成团现象，进而阻止细胞分散并获得可塑性。

他们在胶质母细胞瘤的临床前模型中证实，破坏细胞粘附会导致细胞更分散，但相反结论的证明则更困难。他们还试图探究分散细胞是否表达特定蛋白质或分子来破坏细胞粘附，如果真的存在，这些蛋白质将成为潜在的药物靶点。