癌細胞,包括黑色素瘤細胞,通常為腎癌區域通過淋巴系統通過血液全身,先前的研究集中在癌細胞如何通過血液轉移,但這些細胞如何通過淋巴轉移卻知之甚少。
近日,美國德克薩斯大學西南醫學中心Sean J. Morrison團隊在Nature 在線發表題為「Lymph protects metastasizing melanoma cells from ferroptosis」的研究論文,該研究顯示淋巴中的黑素瘤細胞比血液中的黑素瘤細胞經歷較少的氧化應激並形成更多的轉移。
來自患者的黑色素瘤的免疫功能低下的小鼠和具有小鼠黑色素瘤的具有免疫能力的小鼠的腫瘤引流淋巴中每微升黑色素瘤細胞多於腫瘤引流血液。通過血液轉移的細胞,而不是通過淋巴轉移的細胞,不再依賴於ferroptosis抑制劑GPX4。
靜脈內注射但未淋巴內注射後,用化學類肥大症抑制劑預處理的細胞比未處理的細胞形成更多的轉移。我們觀察到淋巴液和血漿之間存在多種差異,這可能有助於減少氧化應激和淋巴的肥大症,包括較高的穀胱甘肽和油酸水平,淋巴中的游離鐵較少。
油酸可保護黑色素瘤細胞免於受精Acsl3依賴的方式,並增加其形成轉移性腫瘤的能力。與來自皮下腫瘤的黑色素瘤細胞相比,靜脈注射後來自淋巴結的黑色素瘤細胞對鐵銹病更有抵抗力,並形成更多的轉移灶。
為了更好地理解黑色素瘤細胞會在血液中經歷鐵死亡而不是淋巴,研究人員尋找了血液中的癌細胞與淋巴之間的代謝差異。
研究發現,淋巴中的癌細胞含有較高水平的單不飽和脂肪酸——油酸,並且這種單不飽和脂肪酸被嵌入淋巴中的癌細胞膜中。正是這些細胞膜中的單不飽和脂肪酸,抑制了導致鐵死亡的化學反應並保護了癌細胞。
圖源:Nature,油酸可防止鐵死亡
對於皮膚黑色素瘤患者,局部淋巴結轉移是遠處轉移和死亡的最重要預測指標之一。完全淋巴結清掃不能提高生存率,然而,這不一定意味著遠處轉移與淋巴系統無關,因為來自淋巴結的黑色素瘤細胞可能經常進入血液並在檢測到局部轉移之前擴散,從而形成轉移性腫瘤。這就解釋了為什麼癌細胞通常先在淋巴中形成腫瘤,然後才通過血液轉移。
該研究顯示通過血液轉移的細胞,而不是通過淋巴轉移的細胞,不再依賴於ferroptosis抑制劑GPX4。靜脈內注射但未淋巴內注射後,用化學類肥大症抑制劑預處理的細胞比未處理的細胞形成更多的轉移。
總結來說,與來自皮下腫瘤的黑色素瘤細胞相比,靜脈注射後來自淋巴結的黑色素瘤細胞對鐵死亡更有抵抗力,並形成更多的轉移灶。因此,暴露於淋巴環境可保護黑素瘤細胞免於鐵死亡,並增加其在隨後通過血液轉移的過程中存活的能力。
參考資料:
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2623-z
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