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2025-05-29 15:03:00
作成：29.05.2025 | 17:03更新：29.05.2025 | 17:03
転移は癌死の主な原因ですが、それがどのように始まるかを理解することは依然として課題です。現在、で発表された研究 Iscience リアルタイムで観察できる革新的な3次元モデルを提示します 腫瘍細胞クラスターがどのように血管の壁に浸透するか。日本の研究者によって設計されたこのシステムは、 腫瘍 前例のない精度を持つ微小尿障害。
このデバイスは、腸組織に由来する腫瘍オルガノイドと、チップで栽培された人工容器を組み合わせています。この「チップ中の腫瘍ミクロバソ」は許可されます 容器の近くに腫瘍を見つけ、高度な画像学との相互作用を記録します。初めて、のイントラーム化 癌細胞 集合的なプロセスとして：細胞はグループで移動し、ガラスに侵入し、ルーメンに分散します。
血管壁の破壊は受動的ではなく、腫瘍によって誘発されます。内皮細胞は間葉系表現型（ENDOMT）への移行を受け、結束を失い、許可します 腫瘍侵入。この移行は、周囲の腫瘍と内皮によって生成されるTGF-βやアクチビンなどのサイトカインによって引き起こされます。
結果：まとまりのあるクラスターが血流に入り、他の臓器を植民地化する準備ができています。 このメカニズムは仮説を立てていたが、今では前例のない解像度で視覚的に確認されているため、創業以来転移を抑制する新しい機会が開かれています。
3Dモデルは、転移の最初のステップを分子精度で再現します。芸術的イラスト：Dall-e / er
腫瘍クラスター：個々の細胞よりも大きな脅威
血液中に循環するすべての腫瘍細胞が同じ転移性の可能性を持っているわけではありません。 クラスター（団結したままのセルのセット）には利点があります。 免疫系 転移を確立する能力が大きい。
この研究では、これらのクラスターが容器にどのようにアクセスするかを明らかにします。 細胞は組織化され、ブロック内で移動し、分子メカニズムを活性化します 内皮障壁を弱めるために、彼らが入る場所だけ。
観察されたプロセスには、呼び出された（細胞外マトリックスを分解するセル拡張）の形成が含まれます。この構造は許可されます 腫瘍細胞 彼らは組織を交差させ、生成します ガラスが浸透する経路。
容器の壁の混乱は一般化されていませんが、一時的な場所であり、一時的です。 侵入後、内皮細胞はその完全性を回復しようとしますが、損傷はすでに行われています。腫瘍は残りの生物に向かって進んでいます。
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腫瘍の侵入を活性化する分子シグナル
イントラベーズ化の主なトリガーは、TGF-β1、TGF-β2、活性などのサイトカインの放出です。これらの分子は、内皮細胞の細胞内経路を活性化し、内皮細胞を引き起こします。 彼らは狭い組合を失い、機動性を獲得し、混乱します。
エンドムの活性化は、血管全体を破壊することなく腫瘍の通過を促進します。作成されます クラスターが浸透するガラスの壁にある一種の「時間的ドア」大規模な炎症を引き起こすことなく。
研究者がルアーレシーバー（TβRI-TβRII-FC）でTGF-βをブロックしたとき、プロセスは劇的に停止しました。 Invocopodiosの形成は減少し、間葉系マーカーの発現と 血管壁はその完全性を維持しました。
活性化阻害（クソ付き） 腫瘍の浸潤性の低下しかし、内臓を止めませんでした。これは、TGF-βと活性が補完的な方法で作用するが、部分的に独立したメカニズムで作用することを示唆しています。
このチップは、腫瘍がどのように血流に入るかを明らかにし、転移を引き起こします。出典：Iscience。
「チップ中の腫瘍ミクロバソ」モデルは、前例のないツールを表しています 転移を研究します。 従来の2Dまたは多孔質膜モデルとは異なり、このシステムは、血管との3つの次元アーキテクチャと現実的な腫瘍相互作用を再現します。
それはリアルタイムで、イントラベース化の正確な瞬間を観察することができます。 遺伝的および視覚マーカー。この能力は、クラスターの形成から容器の照らしての放出まで、プロセスの各ステップの研究を促進します。
また、プラットフォームです 転移を遅らせる薬物を検査します。 TGF-β阻害剤、細胞骨格モジュレーター、または内皮バリアの補強材は、動物モデルまたは臨床試験に移る前に正確に評価できます。
このシステムは、さまざまな種類の腫瘍や遺伝的状態に適合させることができます。 これにより、異なる癌の変動が転移を引き起こし、それを止める方法を理解するための多用途のツールになります。
介入フェアの可能性 血流間の腫瘍の前 それは臨床的に変革的です。循環システムにアクセスするためにクラスターを避けることができれば、普及と生存の改善を大幅に減らすことができます。
指向療法には、TGF-βまたはアクチビンの局所阻害剤が含まれます。あなたもできます 内皮関節を安定させる分子で血管の壁を強化する または、腫瘍の浸潤を防ぐ生体材料を使用することさえあります。
耐酸化プロセスが集合的であり、指示された変更があることを理解してください 治療パラダイム。 個々のセルで十分ではありません。グループのダイナミクスと環境を再編成する能力をブロックする必要があります。
このタイプの進歩も改善されます 診断方法。 末梢血でCTCクラスターを観察することは、活性転移の初期の指標として使用でき、実際の臨床決定を導きます。
in vitroでの腫瘍ミクロバソのin vivo転移と3次元モデルの組み合わせた研究。このアプローチにより、腫瘍クラスターが血管とどのように相互作用し、壁に浸透して転移性普及を開始することができます。出典：Iscience。
日本のチームが率いる研究は、の直接的な詳細な外観を提供します 腫瘍が血管系にどのように侵入するか。 CHIPモデルは、グループ化された細胞の中心的な役割、内皮を弱める分子シグナル、および転移が始まる正確な瞬間を明らかにします。
この知識は道を開きます 新しい抗転移療法。 発生する前に出現プロセスをブロックすると、多くの種類の癌の予後を劇的に変える可能性があります。
エンジニアリング、細胞生物学、分子分析の組み合わせは、 腫瘍研究 がん治療の未来は、転移を理解して予測するために人体の実際の状態が再現されるこのようなチップにある可能性があります。
研究者は、欠陥のあるDNAまたは複製エラーのある腫瘍の「分子金属検出器」を開発します
参照
- 池田Y、河野M、松田Y、他腫瘍ミクロベッセルon-a-a-chipは、癌細胞クラスターのイントラベース化のメカニズムを明らかにします。 Iscience。 （2025）。 doi：10.1016/j.isci.2025.112517
#科学者は癌細胞がどのように血管に侵入するかを特定します