研究早期肿瘤细胞外囊泡的释放
导管原位癌(DCIS)被认为是一种非浸润性乳腺癌。虽然异常细胞局限于乳腺导管内,但DCIS会增加终生罹患浸润性乳腺癌的风险。在极少数情况下,患者甚至会在没有明显局部浸润的情况下发生远处转移。这就引出了一个重要问题:在肿瘤明显浸润周围组织之前,癌症相关信号是否可能已经扩散到全身?
俄克拉荷马大学健康中心的研究人员着手探索这种可能性,他们在 DCIS 的实验模型中追踪肿瘤衍生的小型细胞外囊泡(也称为外泌体)。
什么是细胞外小囊泡?
细胞外囊泡是由细胞释放的微小膜包裹颗粒。癌细胞利用这些囊泡向邻近和远处组织传递分子信息,包括蛋白质和RNA。这些信号可以影响免疫反应、新陈代谢,甚至可以使远处器官为未来的转移做好准备。
虽然已知外泌体能够促进侵袭性癌症的肿瘤进展,但尚不清楚像导管原位癌 (DCIS) 这样的早期非侵袭性病变是否也会释放囊泡并在体内运输。
追踪早期乳腺病变中的外泌体
为了解答这个问题,研究团队使用了一种小鼠模型,将人类导管原位癌(DCIS)细胞直接导入小鼠乳腺导管。这些癌细胞经过基因改造,能够产生一种与CD63(一种已知的胞外囊泡标志物)相连的发光标签。这使得研究人员能够利用生物发光成像技术追踪囊泡的释放。
随着时间的推移,不仅在乳腺中检测到了肿瘤来源的细胞外囊泡信号,而且在远处器官中也检测到了这些信号。到第14天,脾脏、肝脏、肺和脑中均发现了囊泡信号。之后,心脏和血液中也检测到了这些信号。重要的是,这些信号出现的时间早于出现明确的浸润性癌症的显微镜证据。
这一发现表明,即使肿瘤细胞仍局限于导管内,它们仍然可以释放外泌体,从而扩散到全身。
MCF10DCIS CD63-NLuc sEVs 的传播
本研究以图文形式总结了在小鼠导管内模型中,导管原位癌(DCIS)来源的小细胞外囊泡(sEVs)的生物分布情况。研究发现,表达CD63-NanoLuc的DCIS细胞产生的信号存在于组织和循环系统中,且与酶活性相关,并先于组织学侵袭出现。
对远端器官的影响
研究人员还利用新一代RNA测序技术检测了脑组织。通过比较早期和晚期时间点的基因表达,他们发现肿瘤植入后28天,免疫、代谢和应激反应通路均有所减弱。
这些变化表明,肿瘤来源的囊泡可能在分子水平上影响远处的器官,有可能以某种方式调节组织,从而支持未来的肿瘤扩散。
为什么这很重要?
癌前乳腺病变能够释放细胞外囊泡进入血液循环这一观点具有重要意义。它提示早期肿瘤与远处器官之间的通讯可能比之前认为的要早得多。
了解导管原位癌(DCIS)中外泌体的出现时间和分布情况,有助于解释部分患者如何在没有明显局部侵袭的情况下发生转移。这也提示循环囊泡可能作为乳腺癌进展的早期生物标志物,甚至成为治疗靶点。
通过实时观察囊泡释放,这项研究为早期癌细胞在肿瘤明显侵袭之前如何与身体其他部分相互作用提供了新的见解。


