在血液中循環的癌細胞具有自我播種的能力

論文：Kim , et al. 2009. Tumor self-seeding by circulating cancer cells. Cell. 139, 1315-26.

報告者：林碩甫                           時間：15:00~16:00, Apr. 14, 2010

講評老師：楊倍昌教授               地點：Room 601

摘要：

癌症的進程包括第一階段的癌細胞生長以及第二階段的癌細胞轉移。為了獲得空間和生長因子，腫瘤細胞在原發部位可進入體循環，並擴散到遠處器官[1]。即使手術切除原發腫瘤，腫瘤可能再次復發。為了要解釋腫瘤大小，局部復發和預後差之間的關係，作者建立一個“自播種”的假說，這種現象代表循環腫瘤細胞可以重新回到他們原來生長的腫瘤部位[2]。為了檢驗這一假設，作者建立了一種新的小鼠動物模式模擬腫瘤自我播種的過程。在同一隻小鼠身上，作者注射綠色熒光蛋白加上GFP標記的腫瘤細胞與無標記的腫瘤細胞小鼠的相對位置。發現標記的腫瘤細胞能夠擴散到對側非標記的腫瘤上，且注射方式無論是在乳腺脂肪，皮膚，或靜脈注射，都有相同的結果。作者還發現，從原來的癌細胞所衍生出來的高轉移性衍生癌細胞，更容易俱備滲透到原來就存在的腫瘤的能力。進一步分析該基因的表達模式，作者確定了四個分子負責執行這些功能，包括：細胞因子IL - 6和IL - 8，吸引了更惡性的循環腫瘤細胞群。而MMP1/collagenase-1和肌動蛋白細胞骨架成分fascin-1則會幫助循環的癌細胞浸潤到原本就有腫瘤的位置。因此作者認為，自播種可以加速腫瘤生長，血管生成，並藉由增加趨化因子CXCL1吸引基質細胞浸潤腫瘤，並分泌因子幫助腫瘤生長增值。最後，進入循環系統的癌細胞可以重新回到腫瘤原來生長的地方，更加促進原來的腫瘤生長。這些發現使我們能藉由研發新的標靶治療方式，例如干擾自播種的過程，進一步阻止腫瘤的進展。

參考資料：

1.      Chambers,  A.F.,  Groom,  A.C.,  and  MacDonald, I.C. (2002) Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites. Nat. Rev. Cancer 2: 563–572.

2.      Norton L. & Massagué J. (2008) Is cancer a disease of self-seeding? Nat.Med. 12: 875-878

Fig.1  Tumor progression:  A:Proliferation   B:Self-seeding  C:Metastasis