2022年03月16日发布 | 1281阅读
肿瘤

放疗诱导基质细胞重塑肿瘤微环境

马辰凯

墨尔本大学

徐涛

海军军医大学附属长征医院

杜倬婴

复旦大学附属华山医院

达人收藏




































































































































瑞典隆德大学医学实验室癌症转化研究部的Tracy J. Berg等详细回顾基质细胞对肿瘤治疗的反应,特别是对胶质母细胞瘤放射治疗的反应。结果发表在2022年2月的《Seminars in Cancer Biology》在线。


——摘自文章章节

【Ref: Berg TJ, et al. Semin Cancer Biol. 2022 Feb 8;S1044-579X(22)00033-5. doi: 10.1016/j.semcancer.2022.02.011. [Epub ahead of print]


研究背景




肿瘤细胞生活在复杂的基质细胞环境和称为肿瘤微环境的结构中。通常,肿瘤细胞转移和利用微环境基质细胞功能,促进肿瘤进展和抵抗治疗。肿瘤细胞接受治疗时,微环境的基质细胞也接受与肿瘤细胞相同的治疗。因此,激活的基质细胞对治疗产生一系列反应,其中一些反应促进肿瘤进展和抵抗治疗。瑞典隆德大学医学实验室癌症转化研究部的Tracy J. Berg等详细回顾基质细胞对肿瘤治疗的反应,特别是对胶质母细胞瘤放射治疗的反应。结果发表在2022年2月的《Seminars in Cancer Biology》在线。


研究方法



放疗会导致生物分子的直接和间接的损伤改变。直接损伤,包括DNA的双链断裂以及蛋白质的变化。间接损害主要来自活性氧(ROS)的产生。氧化应激可导致端粒缩短或延长、脂质过氧化、蛋白质氧化和DNA损伤。放疗辐射的直接损伤和ROS的间接损伤DNA是增殖癌细胞死亡的主要触发因素。所有这些变化也与基质和肿瘤细胞中信号的改变相关。


研究结果



脉管系统的周细胞和内皮细胞对辐射损伤都有反应。内皮细胞对辐射在短期内的反应可以很好,而长期反应则不理想。短期反应主要涉及内皮细胞的激活,这些内皮细胞涉及NF-κB和AP-1通路,导致促炎细胞因子的分泌。长期反应没有很好的表征,但在照射后有长达14天的细胞外基质(ECM)、细胞周期、炎症和细胞因子分泌的变化。


免疫细胞,包括中性粒细胞和巨噬细胞,对放疗辐射损伤发生反应。活化的巨噬细胞分泌一系列促炎细胞因子,诱导肿瘤微环境的变化。大脑内的巨噬细胞有两种来源,一是脑天然小胶质细胞,另一是来自外周血的单核细胞。这些细胞,如巨噬细胞,可被组织损伤激活。小胶质细胞激活与辐射诱发的神经功能缺损相关,并与炎症信号有关。巨噬细胞呈现多样化的亚群,表达一系列具有免疫刺激或免疫抑制功能的有益的表型或促肿瘤的表型。临床上通常把有益的巨噬细胞表型称为M1,促肿瘤细胞表型为M2。


在神经系统外,放疗影响成纤维细胞,引发结构变化。放疗刺激成纤维细胞活化,成为肌纤维细胞。成肌纤维细胞具有分泌异常的细胞因子和ECM分泌模式,这与病理性辐射诱导的纤维化密切相关。大脑中类似的反应发生在星形胶质细胞内,通过发生反应性神经胶质增生对其它类型的损伤和辐射损伤作出反应,改变与其它细胞类型的接触、细胞因子的分泌和ECM变化。星形胶质细胞对损伤的反应多种多样,取决于大脑的不同部位。


结论



作者回顾内皮细胞和脉管系统、巨噬细胞和小胶质细胞以及星形胶质细胞对放疗的相关反应,并描述细胞外基质的变化。强调这些细胞因子在其动态反应中有复杂的相互影响,了解基质细胞对治疗的反应有助于深入了解和补充靶点治疗方向,以增强对肿瘤治疗方法的效应。


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