骨骼是一種重要的器官，它為身體提供結(jié)構(gòu)支撐，其內(nèi)部的骨髓則參與造血。然而，骨骼也是癌癥轉(zhuǎn)移的常見部位，骨髓成為轉(zhuǎn)移瘤生長的肥沃土壤。
癌癥專家早已知道，當(dāng)癌癥轉(zhuǎn)移到骨骼時(shí)，往往會(huì)引發(fā)貧血，這是由于健康紅細(xì)胞缺乏所致，但一直不清楚其中的具體原因。
2025 年 9 月 3 日，普林斯頓大學(xué)康毅濱教授團(tuán)隊(duì)（博士后韓玉嬌為第一作者）在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Tumors hijack macrophages for iron supply to promote bone metastasis and anemia 的研究論文。
該研究首次揭示，癌細(xì)胞通過"劫持"富含鐵的巨噬細(xì)胞以獲取鐵元素，導(dǎo)致了骨髓中缺乏生成健康紅細(xì)胞所需的鐵元素，使紅細(xì)胞處于未成熟狀態(tài)，從而導(dǎo)致貧血。此外，這些癌細(xì)胞還會(huì)模擬成紅細(xì)胞，從而在骨組織的低氧環(huán)境中維持增殖與存活。這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)減緩或阻止骨轉(zhuǎn)移的同時(shí)緩解常常伴隨骨轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的嚴(yán)重貧血的療法開辟了新途徑。
在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，乳腺癌細(xì)胞會(huì)有效地"劫持"一種通常在骨骼中回收鐵的特殊細(xì)胞--VCAM1+ CD163+ CCR3+ 巨噬細(xì)胞群，它們是成紅細(xì)胞島（erythroblast island，EBI）巨噬細(xì)胞。癌細(xì)胞的這一"劫持"，既剝奪了紅細(xì)胞發(fā)育成熟所需的鐵，又幫助了腫瘤在骨中持續(xù)生長。
一個(gè)"成紅細(xì)胞島"，這是制造新紅細(xì)胞的"微型工廠"。粉色細(xì)胞是正在發(fā)育的紅細(xì)胞，它們圍繞著中央的巨噬細(xì)胞（被染成藍(lán)色），巨噬細(xì)胞儲(chǔ)存鐵元素并幫助紅細(xì)胞生長。
了解轉(zhuǎn)移性癌癥（癌癥在原發(fā)部位之外的其他部位生長和擴(kuò)散）至關(guān)重要，這是最致命的癌癥類型之一，且無法治愈，死于乳腺癌和前列腺癌的患者中，有 70% 出現(xiàn)了骨轉(zhuǎn)移。論文第一作者韓玉嬌博士表示，這項(xiàng)研究為減緩或治療骨轉(zhuǎn)移，同時(shí)緩解貧血并發(fā)癥帶來了新希望。
早在一個(gè)多世紀(jì)前，英國外科醫(yī)生 Stephen Paget 提出了"種子與土壤"假說（seed and soil hypothesis）--腫瘤細(xì)胞作為"種子"，其發(fā)生和轉(zhuǎn)移依賴于周圍微環(huán)境"土壤"。
在過去的二十年里，康毅濱教授以及癌癥生物學(xué)領(lǐng)域的許多其他研究人員主要在關(guān)注腫瘤細(xì)胞本身（也就是"種子"）以及它們?nèi)绾芜m應(yīng)在骨骼中擴(kuò)散和生長。而這項(xiàng)研究表明，要想真正理解癌癥轉(zhuǎn)移，研究"土壤"也同樣重要，這項(xiàng)研究開辟了一個(gè)新的研究方向--將注意力從癌癥的"種子"轉(zhuǎn)向其在轉(zhuǎn)移器官部位生長的"土壤"。
然而，直到最近，骨髓作為癌癥轉(zhuǎn)移的"土壤"在很大程度上仍是一片未知領(lǐng)域，研究人員對于其構(gòu)成尚未全面了解。隨著先進(jìn)的細(xì)胞標(biāo)記和單細(xì)胞測序技術(shù)的出現(xiàn)，這種情況開始發(fā)生變化，這使得康毅濱團(tuán)隊(duì)能夠以前所未有的細(xì)節(jié)繪制骨髓圖譜從而能夠識(shí)別并可視化聚集在腫瘤細(xì)胞周圍的特殊巨噬細(xì)胞群--成紅細(xì)胞島（erythroblast island，EBI）巨噬細(xì)胞，這些巨噬細(xì)胞本應(yīng)支持紅細(xì)胞的生成，但卻被"劫持"為癌細(xì)胞服務(wù)。
在健康狀態(tài)下，這些巨噬細(xì)胞充當(dāng)"保育細(xì)胞"，為發(fā)育中的紅細(xì)胞提供鐵元素，使紅細(xì)胞能夠成熟并運(yùn)輸氧氣（血紅蛋白是紅細(xì)胞中負(fù)責(zé)運(yùn)輸氧氣的蛋白質(zhì)，而鐵是構(gòu)成血紅蛋白的關(guān)鍵元素）。而在骨轉(zhuǎn)移瘤存在的情況下，腫瘤利用信號(hào)分子將這些巨噬細(xì)胞吸引到自己身邊，然后"竊取"這些巨噬細(xì)胞原本要供給紅細(xì)胞的鐵。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞對這些巨噬細(xì)胞的破壞不僅僅于局限于鐵元素的流失，被"竊取"了鐵的巨噬細(xì)胞無法支持紅細(xì)胞發(fā)育的最后一步--細(xì)胞核排出（成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核），這進(jìn)一步阻礙了紅細(xì)胞的發(fā)育，加重了貧血。
總的來說，骨轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞通過"竊取" EBI 巨噬細(xì)胞的鐵，導(dǎo)致骨髓中缺乏生成健康紅細(xì)胞所需的鐵，使紅細(xì)胞處于未成熟狀態(tài)，從而導(dǎo)致患者貧血。
更神奇的是，這些癌細(xì)胞還會(huì)將"竊取"的鐵用于自身，它們通過模擬紅細(xì)胞來適應(yīng)骨髓環(huán)境。在一種名為 GATA1 的血細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的引導(dǎo)下，癌細(xì)胞開始產(chǎn)生血紅蛋白，這與紅細(xì)胞中的血紅蛋白一樣，同樣負(fù)責(zé)運(yùn)輸氧氣。這種"紅細(xì)胞擬態(tài)"使腫瘤能夠在骨組織的缺氧的環(huán)境中茁壯成長。
該細(xì)胞的核心發(fā)現(xiàn)：
EBI 巨噬細(xì)胞被招募至骨轉(zhuǎn)移微環(huán)境；
EBI 巨噬細(xì)胞通過向腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)鐵來促進(jìn)轉(zhuǎn)移；
將鐵的供應(yīng)從成紅細(xì)胞轉(zhuǎn)移到腫瘤細(xì)胞會(huì)促進(jìn)貧血；
腫瘤細(xì)胞通過模擬紅細(xì)胞來適應(yīng)骨組織缺氧的微環(huán)境。
簡而言之，腫瘤形成了一個(gè)惡性循環(huán)：它利用骨骼中的鐵循環(huán)系統(tǒng)來滋養(yǎng)自身，同時(shí)破壞了身體制造新的紅細(xì)胞的能力。康毅濱教授表示，這本質(zhì)上就像一只狼通過吃與羊類似的食物來偽裝成羊，從而更好地在環(huán)境中生存下來。
這項(xiàng)研究聚焦于轉(zhuǎn)移性乳腺癌，但這些發(fā)現(xiàn)已拓展至其他主要癌癥類型，并具有廣泛意義。通過揭示腫瘤如何操控其周圍環(huán)境，這項(xiàng)研究為開發(fā)減緩或阻止骨轉(zhuǎn)移的同時(shí)緩解常常伴隨骨轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的嚴(yán)重貧血的療法開辟了新途徑。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00928-6
合作咨詢
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2025 上海博華國際展覽有限公司版權(quán)所有（保留一切權(quán)利）
滬ICP備05034851號(hào)-57
