研究发现 ALL 入侵中枢神经系统的机制
美国杜克癌症研究所的研究者发现了急性淋巴细胞白血病(ALL)细胞入侵大脑的机制,原来它们并非直接攻击血脑屏障,破坏血脑屏障或通过血脑屏障的伤口乘虚而入,而是通过自身表达的α6整合素经由血管通过神经入侵通路侵入中枢神经系统。(Nature. 2018年7月18日在线版. doi: 10.1038/s41586-018-0342-5)
通常机体中枢神经系统有血脑屏障保护,避免血液循环中的有害物质通过,对大脑和脊髓造成损伤。但在ALL中,白血病细胞却可突破这道貌似不可逾越的屏障。ALL有转移至中枢神经系统的显著倾向,与来自实体瘤的脑转移不同,ALL脑转移很少涉及实质,而是至软脑膜。ALL的所有亚型都发生CNS转移,不过这一入侵机制并不明确。
研究者用荧光标记了ALL细胞,将其注射入小鼠血管中,意图通过连续观察,捕捉到ALL细胞穿透血脑屏障的瞬间。但ALL细胞并未通过研究者预想的方式入侵血脑屏障,研究者尽管可清楚看到ALL细胞在体内的分布,但始终未发现ALL细胞穿透血脑屏障。
研究者意外发现,一种抗肿瘤分子可有效避免ALL细胞入侵大脑,在药物作用下,ALL细胞老实地待在实验动物骨髓中,这种抗肿瘤分子本身不能穿透血脑屏障进入大脑或骨髓,也就是说它不是杀死了进入中枢神经系统的ALL细胞,而是从源头阻止了ALL的进军。
骨髓与中枢神经系统之间,是什么机制阻止了ALL细胞的转移呢?研究者解剖开环绕脊髓的脊柱后,发现了一个现象,白血病细胞像是通过什么通道直接进入脊髓。这一通道是被称为导静脉的毛细血管,一端连接骨髓另一端可穿透血脑屏障,通往蛛网膜下腔。这种毛细血管基底膜上表达一种名为粘连蛋白的分子,白血病细胞利用这种分子依靠自身表达的整合素,顺着这些血管入侵中枢神经系统。
用PI3Kδ抑制剂(可抑制ALL细胞上α6整合素的表达)或特异性α6整合素中和抗体处理ALL异种移植小鼠,可显著减少沿导静脉的ALL转移,脑脊液中的原始细胞计数和CNS疾病症状显著减少,可最大限度减少骨髓疾病负担。
这是一条全新发现的入侵通路,弄清了如何入侵中枢神经系统,有望为ALL治疗带来新的策略。一种名为Idelalisib的药物有望针对这一入侵机制,发挥疗效用于治疗。目前该药已获美国FDA批准用于治疗某些类型白血病,这一研究发现为该药应用以及ALL治疗带来新的希望。
(编译 唐宁)