“植物结籽的时候,种子被带到四面八方;但它们只有落在适宜的土壤上才能生存和生长。……尽管许多研究人员一直乐动体育LDsports中国在研究‘种子’,但‘土壤’的特性可能会揭示癌症病例转移特性的宝贵见解。”
之前医生科学家们获得了先进的技术,敏锐的观察形成完善的假设。斯蒂芬·佩吉特,英国外科医生和病理学家,是第一个记录是转移不随机出现。转移,原发肿瘤细胞的二次器官的传播,是负责癌症死亡人数的约90%。
当是谁死于乳腺癌的妇女735个尸检报告进行审查,佩吉特发现乳腺癌可靠转移到内脏器官和骨骼。他的研究 - 发表在柳叶刀,最受尊敬的医学期刊之一的第一个问题 - 证明当种子和土壤兼容是只转移发展。
佩吉特的理论一直处于休眠状态,直到1928年受到美国病理学家詹姆斯•尤因的挑战。尤因推测,癌症的扩散纯粹是由循环系统造成的机械因素。尤因的理论在50多年的时间里一直是主要的解释,直到1984年被证明是错误的。
生物学从来不是随机的
在佩吉特提出他的假说近一个世纪后,随着以赛亚·费德勒博士的加入,这个假说终于得到了证实。费德勒是一名兽医外科肿瘤学家,后来专攻病理学,并对转移过程产生了兴趣。尽管他的导师试图劝阻他不要研究当时被认为是由无政府状态驱动的随机过程,但费德勒并没有被阻止。
相反,他把自己的职业生涯献给了解开肿瘤转移的复杂性。今年早些时候,他被授予基础科学研究荣誉勋章乐动体育LDsports中国美国癌症协会在癌症研究界最负盛名的认可之一。乐动体育LDsports中国
菲德勒的开创性研究表明,肿瘤是由异质细胞群的和转移的非随机生物事件,其结果取决于独特的肿瘤细胞具有独特的器官微环境之间的相互作用。通过揭露这些生物过程的复杂运作,他表明,他们是不是随机的,而是我们根本无法充分理解他们。
种子
为了保证生存,植物会发出成千上万颗种子,希望一颗合适的种子落在肥沃的土壤上发芽。然而,并非所有的种子都是平等的。这就是异质性。
到植物的类似,肿瘤产生种子的过多,脱落每天约四百万个细胞每克肿瘤。尽管如此,只有极少数肿瘤细胞中过殖民身体的新领域取得成功。
菲德勒着手确定癌细胞如何在体内传播有多少生存。当放射性标记的黑色素瘤细胞注射到小鼠体内,他发现,只有0.01%的细胞存活下来并且继续形成转移灶。另外,虽然放射性标记的细胞达到每一个器官,它们只形成在肺转移。
为了弄清楚是什么让这些细胞不同程度地存活和生长,Fidler从肺中取出转移性肿瘤并将其分离出来,然后再将其移植到小鼠体内。这一次,1%到2%的细胞存活了下来,这表明转移细胞可以被选择,但它们只倾向于在特定的组织中生长。
土壤
很明显,有些器官能接受转移,有些则不能。根据佩吉特的理论,如果最合适的种子落在不肥沃的土壤上,发芽就不会发生。但是这个类比也适用于人类的肿瘤细胞吗?
为了确定土壤(现在被称为宿主微环境)的作用,费德勒和他当时的博士后研究员伊恩·哈特博士(目前在伦敦大学巴兹癌症研究所工作)着手进行这一明确的实验。
他们将肺和肾组织植入老鼠的肌肉中,并将黑色素瘤细胞静脉注射。他们的假设是:如果血液流动是转移的唯一驱动因素,那么植入的组织转移的可能性是均等的。相反,如果宿主环境影响转移,那么实际的肺和移植的肺组织转移的可能性是相同的。
他们再次对黑素瘤细胞进行了无线电标记。这表明,同样数量的细胞到达了移植的肺和肾组织。然而,转移仅仅在肺和被植入的肺组织中生长。这一发现最终证明在转移过程中,宿主微环境的土壤与肿瘤细胞的种子同样重要。
种子和土壤现在有许多名字
快进到35年,肿瘤微环境是一个紧张的研究领域。
因为成功的转移需要许多步骤,这需要宿主和肿瘤的共同因素,许多传统癌症生物学领域之外的学科都有助于对这一过程的集体理解。随后,许多术语被用来描述佩吉特时代的种子和土壤。
种子被称为干细胞,祖细胞,转移性细胞或转移性克隆。
土壤被称为微环境、生态位或基质。
以下四个部分强调了几种不同的方法来理解肿瘤微环境目前在MD Anderson所追求的。
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