Nature Cancer：表观遗传状态决定了癌症转移！

来自德国癌症研究中心(DKFZ)和海德堡大学的科学家在小鼠身上研究了扩散的肿瘤细胞在转移部位的行为：一些肿瘤细胞立即开始形成转移。另一些肿瘤离开血管，然后进入长时间的休眠。决定癌细胞走向哪条路径的是它们的表观遗传状态。这在人类肿瘤细胞的实验中也得到了证实。这项研究的结果可能为新的诊断和治疗应用铺平道路。

癌症为何如此危险？癌细胞离开原发肿瘤到达身体的远端，在那里它们可能生长成子肿瘤，称为转移瘤。虽然大多数原发肿瘤可以有效治疗，但转移才是真正的危险。肿瘤学家估计，超过90%的实体瘤癌症死亡是由于转移。

几十年来，研究人员一直在努力了解和防止肿瘤细胞的扩散。然而，使癌细胞能够在远处器官中存活并最终生长成转移瘤的机制在很大程度上仍然未知。

癌细胞通过血液和淋巴系统扩散到全身。DKFZ和海德堡大学的科学家们现在已经开发出一种方法来观察转移癌细胞在小鼠体内到达转移器官(在这种情况下是肺部)后立即迁移的行为。

由两位第一作者Moritz Jakab和Ki Hong Lee领导的研究小组发现，一些肿瘤细胞一旦到达转移器官，就会离开血管进入静止状态。其他癌细胞开始直接在血管内分裂，并发展成转移瘤。

转移的肿瘤细胞的这种微妙的命运决定是由排列在所有血管内部的内皮细胞控制的。它们从Wnt信号通路释放因子，促进肿瘤细胞退出血管，从而引发潜伏期。当研究人员关闭Wnt因子时，延迟不再发生。

潜伏癌细胞和生长转移癌细胞的区别是什么?

“在这一点上，我们问自己一个问题：为什么一些癌细胞立即形成转移，而另一些则进入一种睡眠状态?”Jakab说。

休眠和转移的癌细胞在基因和许多其他分子方面没有区别。但研究人员发现了一个微妙的差异：两种细胞类型之间的DNA甲基化有所不同。肿瘤细胞的DNA甲基化程度较低，对Wnt因子反应敏感，导致血管外渗和随后的潜伏期。另一方面，甲基化程度较高的癌细胞对Wnt因子没有反应，留在血管中并立即开始转移性生长。

为了验证这一假设，研究小组检查了各种肿瘤细胞系的DNA甲基化状态。事实上，他们发现这与他们的转移潜力直接相关。

“这些结果令人惊讶，可能对肿瘤的诊断和治疗产生深远的影响。例如，这项研究的结果可以帮助使用某些甲基化模式作为生物标志物来预测患者休眠癌细胞的负荷有多高，从而预测患者在成功治疗原发肿瘤后复发的可能性有多大，但首先，我们需要研究自然的人类肿瘤是否与所使用的细胞系或实验肿瘤的行为方式相同。”Hellmut Augustin说。