转移瘤的来源细胞依赖于适合于肿瘤转移细胞克隆性繁殖的基质微环境，图片来源和版权为瑞士洛桑理工大学瑞士实验癌症研究中心。
转移瘤(即原发性肿瘤细胞转移到新位点上形成的肿瘤)的增殖经常是肿瘤导致的并发症和死亡的主要原因。来自瑞士洛桑理工大学瑞士实验癌症研究中心的研究小组第一次非常密切地研究这些转移瘤本身的发展，而不是集中注意在它们起源的原发性肿瘤(primary cancer)，分离出一种在转移瘤发展中发挥关键中心的蛋白，并且证实阻断这种蛋白能够阻止继发性肿瘤(secondary cancer)的形成。2011年12月7日，他们的研究成果提前在线发表在《自然》期刊上，为治疗晚期阶段癌症打开新的治疗方案之门。
对转移瘤细胞非常关键的一种蛋白
研究人员已经知道一旦恶性肿瘤，肿瘤细胞在全身广泛地扩散。然而，这些细胞并不总是导致继发性肿瘤的形成。人们发现所有的癌细胞并不是同等构建的：只有它们中一些称作肿瘤干细胞(cancer stem cells)的细胞能够启动肿瘤转移。为此，它们必须在一个有利于它们发展的地方(即微环境)安营扎寨。
研究环境能够显示几个条件对于肿瘤扩增是必不可少的。瑞士洛桑理工大学Debiopharm集团肿瘤发生信号转导主任Joerg Huelsken解释道，“特别是，我们能够在转移瘤发展的微环境中分离出一种蛋白periostin。没有这种蛋白，肿瘤干细胞不能启动肿瘤转移，相反地，它消失掉或保持休眠。”
小鼠实验中副作用最小化
蛋白periostin自然条件下作为胞外基质的一部分而存在，且在胎儿发育中发挥着作用。在成人中，它只在特定器官---乳腺、骨、皮肤和肠---中是有活性的。这项研究似乎证实它在肿瘤干细胞需要启动肿瘤转移的环境中发挥着一种关键性的作用。培育出的缺乏这种蛋白的小鼠能够抵抗肿瘤转移形成。Huelsken说，“我们已开发出一种附着到这种蛋白上的抗体，使得这种蛋白不能发挥作用。我们希望这种方法能够阻断肿瘤转移形成。”
阻断蛋白periostin的这些实验在小鼠中很少产生副作用。研究人员忠告道，“这并不一定意味着同样的情形也将在人身上发生。我们甚至不确定我们是否能够找到在人身上发挥作用的同样抗体。”
无论如何，这一发现是非常鼓舞人心的，特别是因为我们现在知道恶性肿瘤往往要比人们之前所想的要快很多。因而阻断肿瘤转移发生似乎是能够限制肿瘤有害影响的一个重要的治疗方案。(生物谷Bioon.com：towersimper编译)
doi:10.1038/nature10694
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PMID:
Interactions between cancer stem cells and their niche govern metastatic colonization
Ilaria Malanchi, Albert Santamaria-Martínez, Evelyn Susanto, Hong Peng, Hans-Anton Lehr, Jean-Francois Delaloye & Joerg Huelsken
Metastatic growth in distant organs is the major cause of cancer mortality. The development of metastasis is a multistage process with several rate-limiting steps. Although dissemination of tumour cells seems to be an early and frequent event, the successful initiation of metastatic growth, a process termed ‘metastatic colonization’, is inefficient for many cancer types and is accomplished only by a minority of cancer cells that reach distant sites. Prevalent target sites are characteristic of many tumour entities, suggesting that inadequate support by distant tissues contributes to the inefficiency of the metastatic process. Here we show that a small population of cancer stem cells is critical for metastatic colonization, that is, the initial expansion of cancer cells at the secondary site, and that stromal niche signals are crucial to this expansion process. We find that periostin (POSTN), a component of the extracellular matrix, is expressed by fibroblasts in the normal tissue and in the stroma of the primary tumour. Infiltrating tumour cells need to induce stromal POSTN expression in the secondary target organ (in this case lung) to initiate colonization. POSTN is required to allow cancer stem cell maintenance, and blocking its function prevents metastasis. POSTN recruits Wnt ligands and thereby increases Wnt signalling in cancer stem cells. We suggest that the education of stromal cells by infiltrating tumour cells is an important step in metastatic colonization and that preventing de novo niche formation may be a novel strategy for the treatment of metastatic disease.
