盡管腫瘤轉移造成了大約90%的癌癥死亡，目前對于癌細胞在身體內某部分向另一部分擴散的確切機制卻仍不是很了解。一個關鍵的問題在于腫瘤細胞是如何與通常將組織固定在原位的結構元件分離，隨后將自身再附著到新位點的。

來自麻省理工學院癌癥研究人員的一項新研究揭示了一些對這一過程至關重要的細胞粘附分子。該研究小組的負責人、健康科學與技術及電氣工程和計算機科學教授Sangeeta Bhatia說新研究結果為了我們提供了潛在的新癌癥藥物靶點。相關論文發表在10月9日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

Bhatia說：“隨著癌細胞變得更具有轉移性，它們有可能喪失對正常組織結構的粘附。然后，隨著它們變得更具有侵襲性，它們獲得了粘附、生長在一些分子上的能力，這些分子在健康組織中不存在而存在于腫瘤轉移位點中。如果我們能夠阻止它們在這些新位點生長，我們或許能夠干預轉移性疾病。”

喪失和獲得粘附

人體內的細胞通常與稱作細胞外基質的結構支持系統相連接，細胞外基質可幫助調節細胞的行為。細胞表面的整聯蛋白（integrin）形成錨將細胞固定在原位。當癌細胞轉移時，這些錨會松開細胞。

在這項研究中，研究人員比較了四種類型癌細胞的粘附特性，它們分別來自遺傳工程操作形成肺癌的四類小鼠：原發性肺腫瘤隨后發生了轉移，原發性肺腫瘤沒有發生轉移，轉移性腫瘤從肺遷移至附近的淋巴結，以及轉移性腫瘤遷移至更遠的位點如肝臟。

基于他們在2005年首次描述的一種系統，科學家們開發的技術使得他們能夠將每種類型的細胞暴露在存在于細胞外基質中的800對不同的分子之下。將細胞放置到顯微鏡載玻片上的微孔（每個微孔包含兩個不同的細胞外基質蛋白）中，研究人員檢測了來自每種腫瘤類型的細胞與蛋白質對結合的情況。

研究人員驚奇地發現來自不同原發性腫瘤的轉移細胞相比于它們的原發性腫瘤細胞彼此之間更為相似。轉移性腫瘤特別粘附的一對細胞外基質分子是fibronectin和galectin-3，兩者都是由包含或是結合糖類的蛋白質構成。

Reticker-Flynn說盡管轉移性腫瘤細胞共同具有粘附特性，它們或許利用了不同的信號通路。一些腫瘤細胞改變了它們表達的整聯蛋白組合，而另一些的表面糖類型各異。所有的這些改變導致了對不同組織細胞外基質中的某些分子更高或更低的親和力。

在對人類原發性和轉移性腫瘤樣本的分析中，研究人員看到了相似的模式。具體來說，他們發現轉移越是積極，越是存在更多的galectin-3。

以往的研究表明腫瘤通過分泌分子促進接受新腫瘤生長的環境形成從而為轉移鋪平道路。研究人員認為幫助腫瘤細胞移居至新位點的galectin-3和其他分子的累積有可能是這一過程的一部分。

“有大量的證據表明在細胞到達和安家之前，已經建立了對腫瘤細胞好客的微環境，”Reticker-Flynn說。

防止癌癥擴散

這一研究結果通過聚焦一種特異的蛋白質與蛋白質或蛋白質與糖類的互作而非特異的基因突變提供了阻斷轉移的潛在新途徑。Reticker-Flynn說：“如何這些改變賦予了大量的轉移潛能，我們可以開始思考如何特異性靶向這些互作。”

研究人員通過遺傳抑制癌細胞表面的一種整聯蛋白的量來測試了這一方法，他們已經確定這種整聯蛋白與fibronectin和galectin-3存在互作，證實在這些小鼠中腫瘤擴散減少。另一種肯那個的治療方法包括用抗體來阻斷fibronectin和galectin-3的結合位點，從而使腫瘤細胞無法附著它們。

為了幫助開發這樣的藥物，研究小組現在正在致力尋找腫瘤細胞與galectin-3之間相互作用的細節，開發旨在抑制這些相互作用的新候選治療。