研究發(fā)現(xiàn)一種新的椎骨干細(xì)胞，是椎骨形成的關(guān)鍵，可表達(dá)一種分泌蛋白MFGE8吸引腫瘤細(xì)胞并促其生長(zhǎng)。（Nature. 2023年9月13日在線版）

腫瘤轉(zhuǎn)移是腫瘤相關(guān)死亡的主要原因，骨是乳腺癌和前列腺癌等實(shí)體瘤常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移部位，但腫瘤轉(zhuǎn)移為何偏好脊椎骨而不是手臂和腿骨等長(zhǎng)骨？有學(xué)者認(rèn)為是由于血流將腫瘤細(xì)胞推送到脊柱隨之定植形成轉(zhuǎn)移瘤。這種觀點(diǎn)或隨著目前公布的新研究而被顛覆，該研究或解釋了為何腫瘤骨轉(zhuǎn)移鐘愛(ài)椎骨。

椎骨和長(zhǎng)骨有不同的發(fā)育起源和生理特征，研究者猜測(cè)兩者在形成機(jī)制上有不同。研究者分離了長(zhǎng)骨和椎骨中的典型干細(xì)胞，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄分析發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)骨干細(xì)胞和椎骨干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄譜差異很大。

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，embigin（EMB）是值得關(guān)注的細(xì)胞標(biāo)志物，可從現(xiàn)有定義的骨干細(xì)胞中分離出非干細(xì)胞成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞。對(duì)比長(zhǎng)骨干細(xì)胞和椎骨干細(xì)胞的差異基因，研究者明確了Zic1和Pax1兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)基因，能驅(qū)動(dòng)椎骨干細(xì)胞特異性標(biāo)志物的表達(dá)，可作為椎骨干細(xì)胞的標(biāo)志。

研究者特異性敲除了其中的成骨相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子osterix，小鼠表現(xiàn)出嚴(yán)重的椎骨缺陷，包括嚴(yán)重的脊柱后凸和大部分背神經(jīng)弓缺失，骨質(zhì)量降低50%，小鼠100%癱瘓，提示椎骨干細(xì)胞對(duì)于椎骨的發(fā)育非常重要。不過(guò)，小鼠還有一定殘留的椎骨，提示可能存在其他的椎骨干細(xì)胞。

研究者推測(cè)既然椎骨干細(xì)胞特異性負(fù)責(zé)椎骨的形成，這些細(xì)胞也可能參與優(yōu)先侵犯椎骨的疾病如腫瘤的椎骨轉(zhuǎn)移。研究者將EO771、4T1.2、Py8119等乳腺癌細(xì)胞注射到小鼠體內(nèi)，形成自發(fā)轉(zhuǎn)移模型，觀察到椎骨中存在更多的初始播種癌細(xì)胞，且這與血流的變化無(wú)關(guān)。

研究者將長(zhǎng)骨干細(xì)胞和椎骨干細(xì)胞分別移植到小鼠腿部形成骨類器官，發(fā)現(xiàn)椎骨干細(xì)胞衍生的類器官存在更多腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，意即它的轉(zhuǎn)移募集率更高。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，起作用的是椎骨干細(xì)胞分泌的乳脂球表皮生長(zhǎng)因子（MFGE8）。MFGE8在椎骨干細(xì)胞中的表達(dá)高于長(zhǎng)骨干細(xì)胞，但在其他骨細(xì)胞類型，例如破骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和多種白細(xì)胞之間表達(dá)無(wú)差異。

MFGE8可有效誘導(dǎo)乳腺癌、前列腺癌和肺癌細(xì)胞遷移。當(dāng)敲除小鼠的MFGE8，長(zhǎng)骨干細(xì)胞和椎骨干細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞的誘導(dǎo)遷移能力差異不再顯著。MFGE8不僅影響癌細(xì)胞遷移，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MFGE8還能促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移后的生長(zhǎng)。將Py8119細(xì)胞注射到MFGE8敲除小鼠的L6椎骨中，癌細(xì)胞生長(zhǎng)不如對(duì)照組。

研究者認(rèn)為，該研究不僅找到了腫瘤骨轉(zhuǎn)移偏好的潛在機(jī)制，也為其他脊椎疾病提供了新的思路，臨床上許多脊椎問(wèn)題可能都能從椎骨干細(xì)胞中獲得突破。研究者正在探索阻斷MFGE8的方法，以期可降低腫瘤患者脊椎轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。（編譯 吳靜）