急性淋巴细胞白血病(ALL)的致命特征是其侵入中枢神经系统。
中枢神经系统中的ALL很难治疗,因为大多数药物由于设计用于保护大脑的“血脑屏障”而被阻塞于器官系统。几十年来,癌症细胞如何进入中枢神经系统一直是研究人员和临床医生无法回答的问题。
现在,由杜克癌症研究所科学家领导的一个研究小组发现,这种血液癌症不是通过破坏血脑屏障而是通过完全逃避障碍而渗入中枢神经系统。
研究人员在“自然”杂志上发表文章,描述了癌细胞是如何独特地配备受体的,这些受体能够抓住血管外部的支架蛋白,如火柱,将它们从骨髓中穿过膜进入充满脑脊柱的空间。流体。
“对于细胞进入中枢神经系统来说,这是一种非常意想不到的方式,” 杜克大学血液系统恶性肿瘤和细胞疗法研究副教授Dorothy Sipkins博士说。西普金斯是该研究的高级作者,该研究于7月18日在线发表。
“了解ALL如何进入中枢神经系统会为我们提供新的方法来瞄准这条通路并希望将其关闭,”她说。
西普金斯说,这一发现最终导致了十多年的研究,其中大部分时间是在一条死胡同里度过的,寻找ALL如何穿过自夸的血脑屏障的关键,这种屏障保护大脑免受血液中的危害。
在完善了实时查看小鼠大脑的方法后,她仍然无法看到所有细胞如何进入中枢神经系统。随后进行了更多的实验,但这个谜团仍然没有得到解决,即使血脑缺口的假设继续指导高级ALL的护理和研究。
“这非常令人困惑,”西普金斯说。“它应该是可追溯的,那么为什么跟踪穿透血脑屏障的细胞如此困难呢?”
然后,一项关于Sipkins实验室正在测试的药物实验的一个重要发现。接受该药物的小鼠没有因先进的ALL疾病而瘫痪,这是当癌细胞浸润中枢神经系统时通常发生的动物。相反,癌症仍留在动物的骨髓中。
经过进一步分析,Sipkins发现药物本身没有穿过血脑屏障,因此它没有激活脑脊液中的治疗反应。这意味着该药物以某种方式阻止癌细胞迁移到中枢神经系统。
“当我们解剖脊髓和椎骨周围的椎骨时,我们注意到这个奇怪的事情:你可以看到椎骨骨髓中的所有白血病细胞,看起来它们正在通过骨表面的通道直接进入脊髓,“西普金斯说。
但是癌细胞并不是简单地咀嚼骨头。相反,研究人员发现,ALL细胞携带大量受体,称为层粘连蛋白,它包围血管和神经,有助于促进细胞迁移。微小的血管直接穿过椎骨到达脊髓和大脑的脑膜组织。ALL细胞抓住这些血管周围的层粘连蛋白并向下拉入脑脊液循环的脑膜区域。
西普金斯说:“我们在病人,解剖学和分子机制中所看到的一切都是有意义的。” “拼凑起来非常令人兴奋。”
西普金斯说,引发该研究结果的研究药物可能具有治疗效果,但需要进一步研究。她说其他以类似方式起作用以抑制细胞活动的分子也可能具有潜在的益处。
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