Brain：干细胞成功治疗乳腺癌脑转移瘤
2015-04-27 叶予 生物通
最近，美国马萨诸塞州总医院（MGH）哈佛干细胞研究所（HSCI）的研究人员，开发出一种可成像的乳腺癌脑转移小鼠模型，显示出干细胞疗法用于清除脑部转移癌细胞并延长生存期的潜力。相关研究结果发表在国际权威期刊Brain，描述了一种策略，可防止干细胞疗法的潜在负面影响。MGH放射学与神经学系分子神经病疗法和成像实验室主任Khalid Shah带领了这项研究，他指出：“脑转移瘤——往往来自肺部癌、乳腺癌或
最近，美国马萨诸塞州总医院（MGH）哈佛干细胞研究所（HSCI）的研究人员，开发出一种可成像的乳腺癌脑转移小鼠模型，显示出干细胞疗法用于清除脑部转移癌细胞并延长生存期的潜力。相关研究结果发表在国际权威期刊Brain，描述了一种策略，可防止干细胞疗法的潜在负面影响。
MGH放射学与神经学系分子神经病疗法和成像实验室主任Khalid Shah带领了这项研究，他指出：“脑转移瘤——往往来自肺部癌、乳腺癌或皮肤癌，是脑内最常见的肿瘤，约占晚期乳腺癌转移的30%。我们的研究结果首次对‘用特异性诱导肿瘤细胞死亡的干细胞定向分子靶定脑转移瘤，然后消除治疗性干细胞’提供了深刻见解。”
为了寻找新的肿瘤特异性治疗方法——能够靶定多个脑转移肿瘤而不损伤邻近组织，研究小组首先制备了一个小鼠模型，可更加紧密地模仿患者病情。他们发现，将乳腺癌细胞（贴有生物发光和荧光标记，可使它们被成像技术跟踪）注射到颈动脉，可导致动物大脑中形成许多转移性肿瘤，从而模仿晚期乳腺癌患者的病况。目前对这类患者的治疗选择是有限的，特别是有许多转移瘤的时候。
为了开发潜在的新疗法，研究人员设计了一组神经干细胞，它们表达一个TRAIL基因的有效版本，该基因编码一种分子，可激活细胞死亡诱导的受体（受体只存在于癌细胞表面）。Shah和他的同事之前开展的研究表明，大脑内的肿瘤可自然吸引两种类型的干细胞。研究小组首先在模型中验证，注射到大脑的干细胞将前往多个转移部位，而不是无肿瘤区域，然后，研究小组将表达TRAIL的干细胞植入到脑转移小鼠的大脑，这会抑制肿瘤的生长。通过将表达TRAIL的干细胞注射到颈动脉——这是临床应用的一个可能策略，研究人员发现，与对照动物相比，疾病模型的肿瘤生长明显变慢，生存率升高。
安全地使用干细胞为基础的疗法来对抗脑转移瘤，要求防止治疗性细胞存留在脑内，在那里它们可能会影响正常的组织，并可能引发新的肿瘤。在治疗结束时，为了促进治疗性干细胞从大脑的去除，研究人员制备了一种细胞，它们除了表达TRAIL基因之外，还表达一个病毒基因称为HSV-TK，这使得它们很容易受到抗病毒药物更昔洛韦的影响。在培养细胞中进行一些测试表明，更昔洛韦可能会引起表达HSV-TK干细胞的死亡，并且在小鼠模型中的试验证实，在成功治疗脑转移瘤后服用该药，可成功地消除也表达HSV-TK的治疗性干细胞。
Shah和他的团队目前正在开发肺癌和黑素瘤脑转移的相似动物模型。他们也正在努力加深对于“同时靶定脑内转移瘤细胞表面多个肿瘤特异性分子的疗效”的理解，并希望这些结果将对于开发大脑内转移性肿瘤新疗法，做出重大贡献。
原始出处：
Tugba Bagci-Onder , Wanlu Du , Jose-Luiz Figueiredo , Jordi Martinez-Quintanilla , Khalid Shah.Targeting breast to brain metastatic tumours with death receptor ligand expressing therapeutic stem cells. Brain, April 24, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1093/brain/awv094
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