学术快讯 13|《PNAS》发现肿瘤内部坏死与循环肿瘤细胞（CTC）水平急剧增加高度相关
论文题图肿瘤转移是大多数人类癌症长期存在的决定性因素，肿瘤细胞从肿瘤组织扩散到体循环是一个关键的步骤，但肿瘤细胞从何处扩散到体循环中尚无定论。相关研究方向之一认为，转移发生在肿瘤基质的边界，因为那里可以直接观察到癌细胞单独或集体侵入周围组织并扩散到局部血管。然而，一些线索提示转移可能存在于肿瘤的核心区，那里的营养和氧气可用性有限、生物力学异常、间质压增高，肿瘤核心区坏死是癌症侵袭的常见特征，与临床预后不良和转移相关，核心区坏死也是血管侵犯的高发区，易产生转移性的亚克隆，这些临床观察暗示了肿瘤坏死和转移的潜在关系，但肿瘤坏死究竟如何促进转移仍有待探索。
在这项研究中，团队使用GFP标记的4T1肿瘤细胞移植入SRG小鼠，在第13天、17天、22天和27天收获血液、肺和肿瘤。结果显示，CTC和CTC簇在第22天至27天分别增加约50倍和10倍，原发肿瘤的H&E染色结果显示，在第22天至27天，肿瘤內部坏死区的面积显著增加。研究进一步使用VE-钙粘蛋白染色标记血管，发现第22天至27天内肿瘤核心坏死区内异常扩张血管的丰度和密度增加。
CTC水平增加与肿瘤坏死和血管扩张有关
研究通过比较肿瘤核心坏死区和边缘的转录组学数据，发现血管生成素样蛋白7（Angptl7）在肿瘤核心区域富集程度是边缘的16倍。敲低Angptl7使得肿瘤坏死核心区的面积减少了53%和77%，但并没有促进肿瘤生长。
Angptl7敲低和非靶向组对照
敲低Angptl7后，CTC和CTC簇的水平急剧下降，肺转移数量显著减少。因此，Angptl7是一种在肿瘤内部特异性表达的因子，在肿瘤坏死区的形成、CTC和CTC簇的播散以及肺转移中起到重要作用。
敲低Angptl7可以降低CTC水平和远端肺转移
Angptl7敲低组和非靶向对照之间总血管数和密度相似，但扩张的血管数量和密度显著降低，表明Angptl7参与细胞周围扩张的血管生成。通过孵育人脐带内皮静脉细胞（HUVECs）与重组Angptl7，研究发现HUVECs的阻抗对Angptl7表现出剂量依赖反应，通过RNA-seq对Angptl7处理孵育过的HUVEC细胞进行了信号通路富集分析，发现细胞质核糖体编码的基因显著富集。这些数据表明Angptl7支持体内血管重塑，增加血管通透性，并在体外诱导内皮细胞的基因表达。
Angptl7调控血管形态和血管通透性
研究通过RNA-ISH评估了六个不同人类乳腺癌患者来源的异种移植物（PDX）七个肿瘤切片中的Angptl7 mRNA，发现Angptl7在高级别三阴性乳腺癌患PDX中高表达，在高坏死比例的模型中高表达。
Angptl7在高坏死的人类三阴性乳腺癌中高表达
肿瘤内部坏死是侵袭性癌症的共同特征，临床观察表明，邻近坏死最严重区域的肿瘤细胞对转移性传播有显著贡献，并导致较差的预后。这项研究将肿瘤核心大面积坏死与CTC水平急剧增加联系在了一起，表明CTC检测可以反应肿瘤患者坏死情况以及血液中肿瘤细胞散播的实时情况，为临床提供肿瘤发生、发展相关信息。此外，研究还确定了肿瘤特异性因子Angptl7在参与坏死、血管重塑和转移中的作用，并提出未来开发基于Angptl7靶点、用于抑制肿瘤坏死和转移的药物。
文案撰写：晶准生物医学（深圳）医学事务部
参考文献：
[1] Yamamoto, Ami et al. “Metastasis from the tumor interior and necrotic core formation are regulated by breast cancer-derived angiopoietin-like 7.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America vol. 120,10 (2023): e2214888120. doi:10.1073/pnas.2214888120
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