血流が癌の拡大をどのように助けるか
転移は、体の他の部分への癌の広がりであり、病気が非常に深刻である主な理由です。現在、まったく新しい研究により、血流がこのプロセスの重要な要素であることが明らかになっています。
現在ジャーナルに掲載されている論文で 発生細胞、フランスの国立保健医療研究所の科学者たちは、ゼブラフィッシュと人間のテストについて説明しています。
実験により、血流が、移動する癌細胞が血管内で「停止」する場所に影響を与えることが確認されました。
彼らはまた、これらの癌細胞が血管壁を通って出て、二次腫瘍部位を設定する方法を詳述します。
「この分野での長年のアイデア」と、研究が行われたフランスのストラスブール大学の研究室長である上級研究著者のジャッキーG.ゲッツ博士は説明します。「腫瘍細胞を循環させると停止が引き起こされるということです。サイズの制約のために、直径が非常に小さいキャピラリーになってしまいます。」
しかし、ゲッツ博士が説明するように、彼らの発見は、「血流は腫瘍細胞が血管壁との接着を確立することを可能にすることに強い影響を与える」ので、「物理的制約」が転移の唯一の推進力ではないことを示しています。
転移とその主なステップ
転移は、腫瘍細胞が原発部位から出て移動し、リンパ系または血流を通って移動して、体の離れた部分に二次性または転移性の腫瘍を確立するプロセスです。
転移は癌による死亡の主要な原因であり、「癌患者の予後において最も重要」です。
これは複雑なプロセスであり、一連のステップとして進行します。二次腫瘍が増殖するには、各ステップを完了する必要があります。 「転移カスケード」として知られる一連のステップは、次のように進行します。
- 近くの健康な組織に侵入する
- 隣接する血管やリンパ節の壁を越える
- 血流またはリンパ系を通って体の離れた部分に移動する
- 離れた小さな血管または毛細血管で逮捕し、それらの壁に侵入し、周囲の健康な組織に乗り換える
- 健康な組織に生存可能な小さな腫瘍を播種する
- 新しい腫瘍を養うために新しい血管を成長させることによって専用の血液供給を生成する
新しい研究は、循環腫瘍細胞が毛細血管で停止し、それらの内皮、または血管壁を裏打ちする細胞の障壁を通過して周囲の組織に入る第4のステップに関するものです。
研究は、血液中の「機械的手がかり」を調査します
著者らは、彼らの研究論文で、「[循環腫瘍細胞]がどのように小さな毛細血管の内皮を阻止して付着し、血管壁を通過して血流を離れるのかについてはほとんど知られていない」と説明しています。
特に不明確な領域は、このステップで「血液中で遭遇する機械的手がかりが果たす役割」であると彼らは付け加えています。
彼らの研究のために、科学者たちは、ゼブラフィッシュの胚の血管を通過する際に循環腫瘍細胞にタグを付けて追跡する「独自の実験的アプローチ」を開発しました。モデルはまた、血管内の血流を変化させて測定することを可能にしました。
結果は、循環腫瘍細胞が移動を停止する血管内の位置が流量と密接に関連していることを示した。
著者らは、「効率的な接着のための閾値速度値[…]は400から600 [マイクロメートル/秒]の範囲である」と述べています。
「内皮細胞が腫瘍細胞の周りに丸まっている」
チームはまた、腫瘍細胞が血管から出るプロセスである「血管外漏出」には血流が不可欠であることを発見しました。
これは、ゼブラフィッシュの胚の血管で停止した腫瘍細胞の周りに内皮細胞が「カール」していることを示したタイムラプスイメージングで明らかでした。
「この段階での血流は不可欠です。流れがなければ、内皮リモデリングは起こりません。内皮が腫瘍細胞の周りでリモデリングできるように、内皮を活性に保つには、ある程度の流れが必要です。」
ジャッキー・G・ゲッツ博士
研究者たちは、マウスの脳転移の進行を観察したときに同じ結果に達しました。
この実験では、生体顕微鏡と呼ばれるイメージング技術を使用しました。これは、生細胞モデルと電子顕微鏡を組み合わせて、生きている動物のダイナミクスを観察できるようにするものです。
フローコントロールの場所、2番目の腫瘍の発症
最後に、チームは、原発腫瘍が体のさまざまな部分にある100人のヒト患者の脳の二次腫瘍を観察することによって発見を確認しました。
ゼブラフィッシュモデルと同様に、彼らは画像技術を使用して二次腫瘍の位置をマッピングしました。
彼らが脳転移マップを健康な対照患者の血流マップとマージしたとき、研究者はそれがゼブラフィッシュモデルで見つけたものと一致することを発見し、二次腫瘍が血流が特定の範囲内にある領域で成長することを好むことを確認しました。
著者らは、彼らの発見は、血流が場所だけでなく「転移性増殖」の開始も制御していることを明らかにしていると結論付けています。
彼らは今、周囲の組織への出口を破壊する方法として、循環腫瘍細胞の周りの内皮リモデリングをブロックする方法を探求したいと考えています。そのような成果は、転移が二次腫瘍の成長を成功させるために必要なステップを完了するのを妨げる可能性があります。
