多形神經膠母細胞瘤幹細胞分泌Periostin吸引M2類型的腫瘤巨噬細胞去幫助腫瘤的惡化

 Wenchao Zhou, Susan Q. Ke, Zhi Huang, William Flavahan, Xiaoguang Fang, Jeremy Paul, Ling Wu, Andrew E. Sloan, Roger E. McLendon, Xiaoxia Li, Jeremy N. Rich and Shideng Bao

Nature cell biology, 2015

Speaker: Dong-Jer Shiau (蕭東哲)                               Time: 13:10~14:00, Apr. 15, 2015

Commentator: Dr. Yan-Shen Shan (沈延盛 醫師)       Place: Room 601

摘要:

多形神經膠母細胞瘤是目前最具有侵犯性的腦瘤且伴隨著高的致死率。目前傳統提供治療的主要方式為手術切除、放射性治療還有化療藥物的治療。然而目前的治療癒後效果並不佳。因此目前極需要一個有效的治療方法或者藥物，在近年來科學家發現，在神經膠母細胞瘤病患的病灶處，分析發現有很多的巨噬細胞浸潤，也發現這些腫瘤巨噬細胞與促進血管新生做用和逃避免疫細胞的攻擊有關係，進而協助腫瘤的進程。但到目前為止仍然不了解腫瘤細胞吸引這些巨噬細胞的機制。在近期科學家發現，多形神經膠母細胞瘤中發現了多形神經膠母細胞瘤幹細胞的存在，且這些幹細胞周圍富含了腫瘤巨噬細胞。因此本篇作者想去了解，是否這些多形神經膠母細胞瘤幹細胞分泌內原性因子去吸引腫瘤巨噬細胞。首先作者從病人檢體中分離出這些幹細胞，利用qRT-PCR的方式去分析各種不同的分泌性的蛋白質基因表現，發現基因表現最多的蛋白是periostin，因此作者想進一步去了解periostin與腫瘤巨噬細胞的關係。從小鼠腫瘤的實驗，結果發現降低幹細胞periostin基因表現，有效的降低腫瘤巨噬細胞的密度與腫瘤的生長。除此之外，利用了Thetranswell migration and invasion assay去分析，發現了periostin具有吸引巨噬細胞且幫助轉移與入侵的能力。另一方面作者，在這裡也發現了periostin是介由巨噬細胞上的接受器integrin結合，並且促進下游訊息傳遞akt磷酸化進而幫助巨噬細胞的轉移與入侵。最後作者也使用integrin的抑制劑RGD，發現有效的減少巨噬細胞的浸潤與腫瘤的生長，而且也增加老鼠的生存率。因此在本篇發現多形神經膠母細胞瘤幹細胞所分泌的periostin能夠促進腫瘤巨噬細胞的轉移，主要的路徑是介由periostin去促進integrin下游的訊息傳遞路徑。因此在未來RGD能夠成具有潛力的腫瘤藥物去治療多形神經膠母細胞瘤病人或其他癌症。

References:

1.         Hirano, H., et al. Angiogenic effect of thymidine phosphorylase on macrophages in glioblastoma multiforme. Journal of Neurosurgery, 2001, 89-95

2.         Du, R., et al. HIF1α induces the recruitment of bone marrow-derived vascular modulatory cells to regulate tumor angiogenesis and invasion. Cancer Cell, 2008, 206-220