科学图像:围绕并浸润实验性脑转移的CD74⁺小胶质细胞/巨噬细胞。该图像代表了经心脏内注射到小鼠体内后,源自人肺癌腺癌细胞系H2030-BrM的脑转移。肿瘤细胞用GFP标记(绿色),小胶质细胞/巨噬细胞用Iba1(蓝色)标记,CD74表达显示为红色。图片来源:CNIO
西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的一个团队发现了一种肿瘤细胞改变大脑以建立自身并扩散癌症的新机制。他们还证明,阻止这一过程的药物已经存在,并且已被批准用于其他适应症。
近三分之一的癌症患者会出现脑转移。这一阶段传统上被视为侵袭性癌症的最后、无法治愈的阶段,以至于达到这一阶段的患者因预后不良而被排除在临床试验之外。近年来,像CNIO的脑转移研究组这样的团队为治疗脑转移开辟了新途径。
由Manuel Valiente领导的CNIO团队扩大了研究范围,专注于脑转移周围环境发生的变化。Valiente解释说,在过去的十年中,该实验室的研究结果得出结论:转移发生时,肿瘤细胞会创造一个适合其需求的环境,为此,"它们必须自己改变大脑"。
当肿瘤细胞到达大脑时,大多数因缺乏在此器官中生长的手段而被消除;只有少数具备重塑大脑并使其适应其需求的必要能力。肿瘤细胞开始改变组织,激活本应处于非活性状态的分子通路,并最终创造一个仅对其自身有利的环境。这使它们能够不受控制地扩散和繁殖。
Valiente的团队已经揭示了这些分子变化中的几种发生机制,并正在测试能够阻断它们从而防止大脑发生这种异常重塑的药物。
他们现在又发现了一种机制,这种机制可能对治疗来自各种类型肿瘤的脑转移以及其他影响大脑的非肿瘤疾病有价值。此外,这种机制可以通过一种能够有效穿透大脑且耐受性良好的药物进行靶向,该药物已在其他国家被批准用于治疗哮喘。
这一发现今天发表在《癌症研究》(Cancer Research)期刊上,Laura Álvaro-Espinosa为第一作者。Valiente计划在中期内启动一项临床试验。
癌细胞劫持防御细胞
新靶点是一种名为MIF(巨噬细胞移动抑制因子)的蛋白质,由脑中的肿瘤细胞产生,其作用类似于在此器官中从未使用过的钥匙。新研究表明,MIF与一种名为CD74的分子结构结合,该结构位于负责向免疫系统发出警报的细胞表面,即巨噬细胞和小胶质细胞。
在正常情况下,这些表达CD74的细胞会对抗转移,因为它们是免疫系统的一部分;然而,借助MIF分子钥匙,转移细胞利用CD74使它们为癌症的利益工作。MIF重新编程这种细胞类型以促进肿瘤生长。
在寻找防止MIF转化表达CD74的巨噬细胞的方法时,CNIO团队发现了药物伊布地司特(ibudilast),该药物已知可以阻断MIF与CD74的结合。他们的结果显示,伊布地司特在动物模型和源自不同原发肿瘤的新鲜患者样本中都能减缓转移。
研究人员表示:"我们证明,小胶质细胞和CD74+巨噬细胞被重新编程,在大脑中从潜在的抗肿瘤性质转变为促转移性质。"
阿尔茨海默病和多发性硬化症中的应用
作者还强调了他们研究中的另一项观察结果:由于MIF的作用,CD74+细胞的功能转变也在神经退行性和神经炎症性疾病(如阿尔茨海默病和多发性硬化症)中被检测到。这一新发现可能与这些疾病相关,正如最近在原发性脑肿瘤(如胶质母细胞瘤)中所观察到的那样。
Valiente表示:"MIF介导的重新编程可能是各种脑疾病的共同弱点,是一种可以作为治疗靶点的共享机制。"
CNIO脑转移研究组的研究结果表明,该器官中发生的变化不仅可能提供关于转移的线索,还可能提供关于其他退行性和神经炎症性疾病的线索。
全球首个新鲜脑转移样本库的价值
这一发现进一步证明了CNIO团队两项重大成就的价值:创建全球首个新鲜脑转移样本库RENA CER;以及这些样本使开发的药物测试平台METPlatform。
这两种资源——样本库和平台——都是国际神经肿瘤学界赞誉的创新研究工具,并且已经促成了几项正在进行的临床试验。
Valiente指出,为脑转移寻找特定疗法是紧迫的,因为这代表了"未满足的临床需求"。高达30%的癌症患者会出现脑转移,尤其是来自乳腺、肺、皮肤和结直肠肿瘤的患者。然而,目前除了手术和放射治疗外,还没有针对这些患者的特定治疗方法。
出版详情Laura Álvaro-Espinosa等人,《MIF诱导的CD74+小胶质细胞和巨噬细胞促进脑转移进展并具有中枢神经系统疾病的临床相关性》,《癌症研究》(2026)。DOI: 10.1158/0008-5472.can-25-4018
期刊信息:《癌症研究》
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