來自紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的一項研究，提供了個別癌細胞利用一些生物學機制轉移至大腦的新見解。研究發現，到達大腦并成功生長為新腫瘤的這些癌細胞緊貼毛細血管，表達了一些蛋白來攻克大腦對抗轉移侵襲的天然防御。
轉移是指某些癌細胞脫離它們的原發腫瘤，在不同的組織扎根的過程。轉移是癌癥zui常見的死亡原因。轉移性腦腫瘤要比原發性腦癌多10倍。
然而大多數的細胞在扎根于大腦之前死亡，相比于大多數的器官大腦受到更好的保護對抗循環腫瘤細胞定植。為了種植于大腦之中，癌細胞必須脫離它的原發腫瘤，進入到血流中，跨越血腦屏障。直到現在有關轉移性腦腫瘤形成機制的研究仍相當缺乏，以往的一些小鼠實驗通過隨時間成像轉移性乳癌細胞，證實了在那些到達大腦的癌細胞中只有不到1/1000的細胞生存下來。
研究的資深作者、紀念斯隆-凱特琳研究所所長Joan Massagué博士說：“過去我們不知道為什么這么多的細胞會死亡。誰殺死了它們？偶見的一些細胞是如何在這樣脆弱的狀態下生存下來——有時候在大腦中匿藏多年——并zui終生成新腫瘤的？是什么使得這些的細胞生存下來，它們匿藏在何處？”
在這項Cell研究中，Massagué博士、同事Manuel Valiente博士以及其他的研究團隊成員發現，在乳腺癌和肺癌（這兩種腫瘤類型往往擴散至大腦）小鼠模型中，許多進入到大腦的細胞被星形膠質細胞所殺死。這些殺傷細胞是zui常見的腦細胞類型，它們分泌了一種叫做Fas配體的蛋白。
當癌細胞接觸到這種蛋白時，會觸發它們自我毀滅。一些例外的癌細胞通過生成一種叫做Serpin的蛋白逃避星形膠質細胞，Serpin充當了鄰近星形膠質細胞發出死亡信號的一種解毒劑。
在對小鼠大腦中的對抗轉移細胞進行成像后，研究人員注意到能夠生存下來的細胞生長于毛細血管的頂部，每個細胞都緊貼血管“就像熊貓緊抱樹干一樣，”Massagué說。他們發現，這些腫瘤細胞生成了一種作用像“魔術貼”一樣的蛋白質，使得細胞貼附在血管外壁。
Massagué博士說：“這種緊抱是非常必要的。如果腫瘤細胞脫離它的血管，它就會被鄰近的星形膠質細胞殺死。通過持續停留，它可以得到營養和保護，并有可能zui終啟動分裂形成環繞血管的一個癌細胞層。”
在顯微鏡下，研究人員觀察到毛細血管周圍的這些癌細胞層生長成了小球，并zui終變成腫瘤。“一旦你見過它，你就永遠不會忘記這一圖像，”Massagué博士說。
或有一天能夠采用藥物來靶向該研究揭示出來的一些腫瘤細胞存活因子，進而降低人們的轉移風險。Massagué博士對腫瘤細胞緊抱血管的能力尤為感興趣，他懷疑這種行為有可能不僅是大腦中而且是身體其他部位的轉移性癌細胞生存的必要條件。
Massagué指出“大多數的癌癥患者實際上都冒著腫瘤擴散至多個部位的風險。例如，乳腺癌可以轉移至骨、肺、肝以及大腦。我們看到的或許是未來采用醫學藥物使得腫瘤細胞脫離它們堅守的血管，從而同時阻止許多器官癌轉移的一條途徑。”
