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为探究葡萄膜黑色素瘤(UM)转移机制,研究人员开展 UM 细胞分泌 VEGF 促进转移的研究。发现 GNA11Q209L/GNAQ209L突变的 UM 细胞依赖 VEGF 跨内皮迁移,KAI 肽可抑制。这为理解 UM 转移机制提供重要信息。
在医学研究的广阔领域中,癌症的转移机制一直是困扰科学界的难题,其中葡萄膜黑色素瘤(Uveal melanoma,UM)更是因其独特的眼部发病位置和高转移风险而备受关注。UM 是一种致命的眼部癌症,常常会转移到肝脏,严重威胁患者的生命健康。眼睛中的血管屏障本应是阻挡癌细胞扩散的重要防线,然而,黑色素瘤却能突破这道防线,但其具体的逃脱机制却一直是个未解之谜。而且,转移性 UM 肿瘤由于过度产生血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF),其血管丰富且渗漏,这无疑加剧了病情的复杂性和治疗的难度 。在这样的背景下,为了揭开 UM 转移的神秘面纱,来自美国伊利诺伊大学芝加哥分校医学院的研究人员展开了深入的研究。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是明胶捕获试验(gelatin - trapping assay),用于研究内皮细胞的通透性;其次是器官芯片技术(organ - on - a chip),以此来检测 UM 细胞的跨内皮迁移;最后,通过构建原位小鼠模型(orthotopic mouse model),在体内研究 UM 细胞的转移情况 。
下面来看看具体的研究结果。
- VEGF 对内皮通透性的影响:研究人员通过明胶捕获试验发现,用 UM 培养的条件培养基(Conditioned Media,CM)、UM 与内皮细胞(Endothelial Cells,EC)共培养的 CM 处理人视网膜内皮细胞(human retina endothelial cells,hREC)后,hREC 的渗漏面积显著增加,和阳性对照 VEGF 处理的效果类似。而用阿柏西普(Aflibercept)中和 VEGF 后,这种增加的效果明显减弱,这表明 UM 细胞分泌的 VEGF 会诱导内皮细胞的通透性增加 。
- VEGF 对 UM 细胞跨内皮迁移的影响:利用器官芯片技术,研究人员发现 MP41 细胞能有效穿过内皮屏障。但当在中间通道中加入阿柏西普中和 VEGF 后,MP41 和 92.1 细胞的跨内皮迁移受到抑制,不过 Mel202 细胞的迁移却不受影响,这说明存在 VEGF 非依赖的迁移途径 。
- KAI 肽对 UM 细胞迁移的影响:研究人员引入一种名为 KAI 的新型肽,它能特异性地靶向 VEGFR2 的转运。实验表明,KAI 能有效抑制 MP41 细胞的跨内皮迁移,与对照肽相比效果显著 。
- KAI 肽对 UM 细胞体内转移的影响:在原位小鼠模型实验中,研究人员将表达 mCherry 和 Nluc 的 MP41 细胞注射到严重联合免疫缺陷(Severe Combined Immunodeficiency,SCID)小鼠的右眼脉络膜上腔。结果发现,与未治疗组相比,KAI 滴眼液治疗能减少循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells,CTCs)阳性的小鼠数量,这表明 KAI 在减少小鼠体内 UM 转移方面有潜在效果 。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:UM 细胞会分泌 VEGF 来诱导内皮细胞的通透性增加,从而促进 UM 细胞跨内皮迁移。带有 GNA11Q209L或 GNAQ209L突变的 UM 细胞系对抗 VEGF 治疗反应良好,而 Mel202 细胞由于存在其他突变,其跨内皮迁移不依赖 VEGF。这项研究的意义重大,它为我们理解 UM 的转移机制提供了关键信息,有助于后续开发针对 UM 转移的新治疗策略,为 UM 患者带来新的希望。同时,研究人员也指出,虽然抑制 VEGF 在减少 UM 转移方面有一定效果,但 VEGF 对肿瘤生长和转移的影响是多方面的,其潜在的有益和不良影响还需要在更合适的动物模型中进一步研究 。