近日,,冷泉港實驗室(CSHL)科學家說:顯著改善癌癥對現有的“經典”的化療藥物常見的反應,,改變癌細胞與周圍細胞(腫瘤微環(huán)境)的相互作用,可以提高抗癌藥物的功效,。
冷泉港實驗室助理教授Mikala Egeblad和她的研究小組在Cancer Cell雜志發(fā)表文章,,使用“活體顯微鏡”觀察小鼠腫瘤中的癌細胞對已經廣泛使用的化療藥物阿霉素做出反應。他們發(fā)現這兩個調節(jié)腫瘤微環(huán)境因子(基質金屬蛋白酶(MMPs)和免疫信號分子趨化因子)的選擇性抑制能使得小鼠乳腺腫瘤對藥物更加敏感,。
眾所周知,,腫瘤細胞中的基因突變和表觀遺傳變化有助于腫瘤提高抵抗治療的能力,。但腫瘤組織中除了癌細胞外,,還含有許多其他類型細胞。令人驚訝的一點因素,,這些非癌變細胞(基質細胞)分泌的因子是如何影響腫瘤耐藥性的,。這些基質細胞包括白細胞。
Egeblad的研究小組利用實時顯微成像觀察了癌細胞對腫瘤微環(huán)境中的阿霉素做出了怎么樣的反應,。研究結果揭示了藥物如何隨著時間推移移出供給腫瘤營養(yǎng)的血管,,在腫瘤不同階段藥物殺死癌細胞的方式和速度以及腫瘤細胞之間的相互作用動力學在用藥之前、期間和用藥后,。
Egeblad說:我們可以清楚地看到微環(huán)境有助于藥物對腫瘤的作用,,微環(huán)境通過調控血管通透性或滲漏以及炎性細胞的募集等降低藥物作用,。
Egeblad表示:缺乏編碼MMP9基因的基因工程小鼠體內血管通透性好,腫瘤細胞能更好的響應阿霉素,。
她指出,,現有的MMP酶抑制劑在臨床試驗中都失敗了。但我們的數據表明這些藥物或其他影響血管通透性的藥物,,可以用來輔助化療,。
冷泉港實驗室團隊采用實時成像收集技術的另一個重要發(fā)現是,腫瘤組織中最常見的非癌變細胞--粒細胞,,在化療期間會持續(xù)募集到腫瘤部位,。髓細胞往往被吸引到細胞死亡部位。研究小組發(fā)現這種吸引力是有CCL2激活信號引發(fā)的,,CCL2是一類趨化因子,,能募集免疫細胞。
通過敲除編碼趨化因子受體(CCR2)的基因能夠減少髓細胞募集到腫瘤部位,。重要的是,,這一做法也增加了阿霉素和另一種常用的化療藥物順鉑的藥效。
冷泉港實驗室團隊現通過確定腫瘤化療期間如何募集髓細胞的,,正在尋找提高響應化療的腫瘤治療方式,。(生物谷:Bioon.com)
doi:10.1016/j.ccr.2012.02.017
PMC:
PMID:
Imaging Tumor-Stroma Interactions during Chemotherapy Reveals Contributions of the Microenvironment to Resistance
Elizabeth S. Nakasone, Hanne A. Askautrud, Tim Kees, Jae-Hyun Park, Vicki Plaks, Andrew J. Ewald, Miriam Fein, Morten G. Rasch, Ying-Xim Tan, Jing Qiu, Juwon Park, Pranay Sinha, Mina J. Bissell, Eirik Frengen, Zena Werb, Mikala Egeblad
Little is known about the dynamics of cancer cell death in response to therapy in the tumor microenvironment. Intravital microscopy of chemotherapy-treated mouse mammary carcinomas allowed us to follow drug distribution, cell death, and tumor-stroma interactions. We observed associations between vascular leakage and response to doxorubicin, including improved response in matrix metalloproteinase-9 null mice that had increased vascular leakage. Furthermore, we observed CCR2-dependent infiltration of myeloid cells after treatment and that Ccr2 null host mice responded better to treatment with doxorubicin or cisplatin. These data show that the microenvironment contributes critically to drug response via regulation of vascular permeability and innate immune cell infiltration. Thus, live imaging can be used to gain insights into drug responses in situ.