گسترش متاستاتیک سرطان سینه در طول خواب تسریع می شود
تاریخ انتشار: شنبه 05 شهریور 1401
| امتیاز:
گسترش متاستازی سرطان از طریق انتشار سلولهای توموری در گردش خون (CTCs) به دست میآید. با این حال به طور کلی، حرکات موقتی که تولید اجزای متاستازی CTC را باعث میشود تا حد زیادی مشخص نیست، و اغلب فرض می شود که CTC ها دائماً از تومورهای در حال رشد خارج می شوند یا در نتیجه شرایط نامساعد مکانیکی ایجاد می شوند. در این مطالعه ما یک الگوی قابل توجه و غیرمنتظره از پویایی تولید CTC در بیماران مبتلا به سرطان سینه و مدلهای موش مشاهده میکنیم، که نشان میدهد بیشتر رویدادهای خودبهخودی داخل عروقی CTC در طول خواب رخ میدهد.
علاوه بر این، ما نشان دادیم که CTCهای فاز استراحت بسیار مستعد متاستاز هستند، در حالی که CTCهای تولید شده در طول فاز فعال، فاقد توانایی متاستاتیک هستند. از نظر مکانیکی، تجزیه و تحلیل توالی RNA تک سلول (single-cell RNA sequencing analysis) در CTC ها یک تنظیم مثبت مشخص از ژن های میتوز را به طور انحصاری در طول فاز استراحت در هر دو مدل بیماران و موش نشان داده که میتواند مهارت متاستاز را امکان پذیر کند. از نظر سیستمی، متوجه میشویم که هورمونهای کلیدی ریتم شبانهروزی مانند ملاتونین، تستوسترون و گلوکوکورتیکوئیدها، دینامیک تولید CTC را دیکته میکنند، در نتیجه انسولین مستقیماً تکثیر سلولهای تومور را در داخل بدن، اما به شیوهای وابسته به زمان، ترویج میکند. بنابراین، تولید خودبهخودی CTCها با تمایل بالا به متاستاز به طور مداوم اتفاق نمیافتد، اما تمرکز آن در مرحله استراحت فرد مبتلا بوده که رویکرد جدیدی را برای ردیابی کنترل شده با زمان، برای درمان سرطانهای مستعد متاستاز ارائه میکند.
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04875-y
The metastatic spread of breast cancer accelerates during sleep
Zoi Diamantopoulou, Francesc Castro-Giner, Fabienne Dominique Schwab, Christiane Foerster, Massimo Saini, Selina Budinjas, Karin Strittmatter, Ilona Krol, Bettina Seifert, Viola Heinzelmann-Schwarz, Christian Kurzeder, Christoph Rochlitz, Marcus Vetter, Walter Paul Weber & Nicola Aceto
The metastatic spread of cancer is achieved by the haematogenous dissemination of circulating tumour cells (CTCs). Generally, however, the temporal dynamics that dictate the generation of metastasis-competent CTCs are largely uncharacterized, and it is often assumed that CTCs are constantly shed from growing tumours or are shed as a consequence of mechanical insults1. Here we observe a striking and unexpected pattern of CTC generation dynamics in both patients with breast cancer and mouse models, highlighting that most spontaneous CTC intravasation events occur during sleep. Further, we demonstrate that rest-phase CTCs are highly prone to metastasize, whereas CTCs generated during the active phase are devoid of metastatic ability. Mechanistically, single-cell RNA sequencing analysis of CTCs reveals a marked upregulation of mitotic genes exclusively during the rest phase in both patients and mouse models, enabling metastasis proficiency. Systemically, we find that key circadian rhythm hormones such as melatonin, testosterone and glucocorticoids dictate CTC generation dynamics, and as a consequence, that insulin directly promotes tumour cell proliferation in vivo, yet in a time-dependent manner. Thus, the spontaneous generation of CTCs with a high proclivity to metastasize does not occur continuously, but it is concentrated within the rest phase of the affected individual, providing a new rationale for time-controlled interrogation and treatment of metastasis-prone cancers.
PMID: 35732738