患者被診斷出乳腺癌時,癌細胞已經(jīng)轉移至距乳腺甚遠的其他部位,但參與這一“微轉移”過程的癌細胞數(shù)量極少,現(xiàn)有儀器無法檢測到;經(jīng)轉移的癌細胞長期處于“休眠”狀態(tài),似乎不會對患者健康造成威脅。然而,這些癌細胞如同埋在身體中的定 時 炸 彈,而引爆它們的一種方式,正是癌癥手術。
腫塊切除術是治療乳腺癌的有效手段,但在臨床實踐過程中,人們逐漸發(fā)現(xiàn),切除腫瘤的手術卻可能導致意料之外的副作用:在進行手術6個月后,身體其他部位的癌癥復發(fā)率迅速升高,并在術后12至18個月達到高峰。這一時間上的“巧合”讓科學家展開爭論,癌癥復發(fā)時間的高度集中究竟只是癌癥的自然演化規(guī)律,還是與手術本身存在某種關聯(lián)?如果是后者,是手術過程中癌細胞切除不夠干凈導致了擴散,還是手術后的愈合過程觸發(fā)了癌癥復發(fā)的開關?
免疫系統(tǒng)使癌細胞沉睡
美國懷特黑德研究所的Robert Weinberg帶領團隊,試圖找出其中的機制。他們顯然不能直接找兩組乳腺癌患者,讓其中一組做手術而另一組靜觀其變,以此觀察兩組患者的癌癥轉移率。因此,研究團隊利用小鼠設計了一套試驗。
論文通訊作者Robert Weinberg
Weinberg團隊首先向小鼠體內注射乳腺癌細胞。面對外敵,小鼠的免疫系統(tǒng)展開了猛烈的進攻:多達90%的小鼠像器官移植時的排斥反應一樣,能夠排斥、清除癌細胞。這意味著只要免疫系統(tǒng)正常工作,它將隨時監(jiān)測體內的癌細胞:那些轉移至身體其他部位的癌細胞一旦數(shù)量增多,免疫系統(tǒng)將釋放CD8+ T細胞將其扼制。
上述結論解釋了一個長久以來的疑問:35%的乳腺癌患者體內已經(jīng)長有數(shù)千處微轉移,但只有50%的微轉移會發(fā)展成威脅到生命的惡性腫瘤。Weinberg介紹說,其余50%患者能成為幸運兒,可能正是因為免疫系統(tǒng)監(jiān)控著這些致命的癌細胞,使其處于“休眠”狀態(tài)。Weinberg說:“我們希望了解的是,是誰喚醒了這些沉睡的癌細胞?”
術后愈合誘發(fā)癌癥
于是,研究團隊進一步探究,這一過程是否與手術愈合過程有關。為了確保試驗的一致性、避免腫瘤發(fā)展程度不一帶來的誤差,研究人員沒有選擇長有腫瘤的小鼠進行腫瘤切除,而是向已經(jīng)注射了乳腺癌細胞的小鼠皮下植入無菌海綿,來模擬手術創(chuàng)傷的愈合過程。
這項略顯不自然的設計引發(fā)了一些爭議,美國系統(tǒng)生物學研究所的生物學家Sui Huang評價道:“Weinberg利用人造系統(tǒng)開展這項試驗,這引起了一些反對意見,但這往往是揭示基本生物學原理的唯一手段。”Sui Huang沒有參加該研究,在他看來,這項工作是“細致且可信的”。
術后一個月時,研究人員檢測了小鼠體內剩余的癌細胞數(shù)量。在接受了手術的小鼠中,60%體內其他部位的癌細胞數(shù)量持續(xù)增長并形成了腫瘤;而在沒有做手術的對照組中,這一數(shù)值只有10%。基于273只小鼠的試驗結果,研究人員得出結論:手術創(chuàng)傷能促進轉移的乳腺癌細胞生長、誘導此前被免疫系統(tǒng)控制的癌細胞長成腫瘤。
手術組與對照組小鼠術后腫瘤尺寸、復發(fā)率對比圖(來源:Krall et al., 2018)
研究人員在論文中寫道:“在每一輪使用了數(shù)百只小鼠的試驗中,進行手術的小鼠的癌癥復發(fā)率都要高于對照組。”當他們用黑色素瘤細胞替代乳腺癌細胞進行的試驗中,該結論依然成立。
Weinberg稱,在傷口愈合過程中,傷口局部和全身系統(tǒng)性的炎癥反應阻斷了免疫系統(tǒng)對微轉移的癌細胞的監(jiān)控,使它們有機會發(fā)展成癌癥。該論文的第一作者 Jordan Krall稱,這是“人類首次找到手術引發(fā)此類系統(tǒng)反應的證據(jù)。”
普通抗炎藥抑制癌癥復發(fā)
好消息是,這項研究不僅證實了手術與癌癥復發(fā)之間的關系,還找到了能夠抑制這一過程的藥物。
研究人員考慮這類藥物的思路很清晰:既然該過程可能與炎癥反應有關,那么常見的抗炎藥是否能夠繼續(xù)抑制癌細胞的生長?
研究人員在手術前兩小時向小鼠注射了非甾體類抗炎藥(不含糖皮質激素的抗炎藥,最早、最常用的非甾體類抗炎藥為阿司匹林;這項試驗使用的是美洛昔康),并以每日兩次的頻率持續(xù)注射3天,這些小鼠的癌細胞成功保持在休眠狀態(tài)。一項2012年的研究也發(fā)現(xiàn),在腫塊切除術后使用非甾體類抗炎藥止痛的患者,其癌癥復發(fā)率只有使用阿 片類藥物的患者的五分之一。
進行手術的小鼠分別使用美洛昔康和生理鹽水后,腫瘤尺寸對比(來源:Krall et al., 2018)
這項研究的結論固然令人欣喜,但小鼠的試驗結果是否同樣適用于人類還是個問號,而且該研究所采用的海綿植入法也無法等價于腫塊切除術。
Weinberg強調說,這項研究的目的顯然不是讓患者對腫塊切除術和乳房切除術心存戒心、甚至選擇不做手術。Weinberg希望這項研究能推動后續(xù)人體試驗,以檢驗非甾體類抗炎藥能否在人體起到同樣的功效。
原始論文:
http://stm.sciencemag.org/content/10/436/eaan3464
參考鏈接:
https://www.statnews.com/2018/04/11/cancer-tumor-cells-mice-metastasis-nsaid/
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