一项最近的研究强调了针对一种名为 endocan 的蛋白质及其相关信号通路作为治疗胶质母细胞瘤(这种高度侵袭性和致命的脑癌形式)的潜在策略。
由加州大学洛杉矶分校的科学家共同领导的研究表明,专注于一种名为 endocan 的蛋白质及其相关信号通路可能为解决胶质母细胞瘤提供一种可行的新方法,这是一种特别具有侵袭性和致命性的脑癌类型。
研究团队发现,endocan 是由肿瘤内部的血管内皮细胞产生的,能够激活 PDGFRA——这是胶质母细胞瘤细胞上的一个受体,负责促进肿瘤生长并使癌症对传统治疗(如放疗)产生抵抗。
这些发现详细描述在《自然通讯》上,打开了开发专门阻止这种相互作用的新疗法的途径,这不仅可以抑制肿瘤生长,还可以增强现有胶质母细胞瘤治疗的有效性。
“通过关注胶质母细胞瘤与血管内皮细胞之间的相互作用,我们可以创造出抑制肿瘤适应性和生存能力的治疗。这可能会增强治疗成功率,特别是在与这种侵袭性癌症作斗争的放疗方面,”研究的共同高级作者、加州大学洛杉矶分校智力与发育研究中心主任哈雷·科恩布鲁姆博士解释道。
改善胶质母细胞瘤患者的治疗结果至关重要,因为被诊断的人通常只有 12 到 15 个月的预期寿命,仅有 5% 的人能在诊断后生存五年。
治疗胶质母细胞瘤的一大难点是其复杂性。这些脑肿瘤通常依赖于血管内皮细胞进行生长。这些与肿瘤相关的血管不仅提供氧气和营养,还释放帮助肿瘤生存的分子。科恩布鲁姆指出,理解这些相互作用对确定新的治疗策略以遏制胶质母细胞瘤的进展至关重要。
为了研究胶质母细胞瘤如何与邻近的血管细胞相互作用以促进生长,研究人员首先利用在之前研究中开发的数据库,识别肿瘤相关血管中产生的分子及其功能。这一方法导致识别出 endocan 作为刺激肿瘤生长的关键分子。
为了检查 endocan 在脑肿瘤中的具体作用,科学家们采用了多种实验模型,包括对来自患者的胶质母细胞瘤和血管细胞的分析、缺乏 endocan 的基因改造小鼠实验,以及实验室环境中对肿瘤行为的评估。
结果表明,肿瘤的不同区域履行独特的角色,endocan 不仅促进肿瘤生长,还影响其空间布局,特别是在手术后常常残留的侵袭性边缘区域。可以说,endocan 在塑造这些边缘区域的分子特性方面发挥了作用。
“理解肿瘤如何组织是一个重大挑战,”科恩布鲁姆说,他隶属于加州大学洛杉矶分校健康综合癌症中心以及艾利和艾迪斯·布罗德再生医学和干细胞研究中心。“虽然手术可以去除肿瘤核心的很大一部分,但通常会留下侵袭性边缘,从而导致复发。我们的研究表明,endocan 是这一动态中的一个关键因素,协调肿瘤细胞的活动和支持肿瘤生长的血管形成。”
此外,团队还意外发现,endocan 与胶质母细胞瘤细胞上的 PDGFRA 受体相互作用,激活促进肿瘤生长并对标准治疗产生抵抗的通路。他们观察到,endocan 水平升高的肿瘤对放疗(胶质母细胞瘤的主要治疗)表现出更大的抵抗力。
进一步研究发现,通过靶向治疗药物 ponatinib 阻断 endocan 和 PDGFRA 之间的相互作用,可以在临床前模型中延长生存期,并改善对放疗的反应。这些结果意味着,直接靶向 endocan 或干扰其信号通路可能为胶质母细胞瘤的新治疗方法铺平道路。
重要的是,这项研究还将 endocan 的作用与 cMyc 这一众多癌症中难以直接靶向的蛋白质联系了起来。“靶向 endocan-PDGFRA 轴可能间接破坏 cMyc 在胶质母细胞瘤中的影响,”科恩布鲁姆指出。
未来的研究将旨在确认这些发现在人类肿瘤中的有效性,特别是在胶质母细胞瘤的侵袭性边缘中。团队还打算探索靶向 endocan 是否可以增强对放疗的反应。
来自日本原田医院的中野一郎博士是该研究的另一位高级作者,首席作者是来自加州大学洛杉矶分校的索尼娅·巴斯托拉和玛拉特·帕夫柳科夫。完整的作者名单可以在发表的文章中找到。
这项研究得到了国家卫生研究院、加州大学洛杉矶分校脑癌 SPORE 和米里亚姆与谢尔顿·阿德尔森医学研究基金会提供的部分支持。