客观日本

日本和歌山县立医科大学查明皮肤癌发病的新机制

2020年07月30日 生物医药

皮肤癌是指发生于皮肤的恶性肿瘤。皮肤由表皮、真皮和皮下脂肪3层组织构成。皮肤癌有很多种类型,不过大多数都发生在表皮内的组织中。日本人最常见的皮肤癌是“基底细胞癌”,其次为“鳞状细胞癌”。恶性程度比较高的皮肤癌有“恶性黑色素瘤”(Malignant)。

不同类型的皮肤癌,致病原因也各不相同,医学界推测长期暴露于紫外线是癌变的原因之一,但具体病因尚不明确。皮肤癌的治疗方法因患者的情况、即皮肤癌的种类和恶化情况等而异。为切除肿瘤,基本都会进行手术。术后一般会出现疼痛、伤口开裂出血及感染等并发症,需要密切观察。

日本和歌山县立医科大学法医学专业副教授石田裕子、皮肤科学专业副教授山本有纪等人组成的研究团队发现,控制与免疫细胞迁移有关的蛋白质——趋化因子(CX3CL1-CX3CR1),能抑制皮肤癌的发病和恶化,有望开发针对皮肤癌的新治疗方法。

背景

皮肤是身体最大的器官,其功能之一是保护身体免受热、日光、外伤和感染等的伤害。皮肤由几层构成,不过主要为表皮(外层)和真皮(内层)两层。皮肤癌发生于其中的表皮层,而表皮由以下3种细胞构成(图1)。

鳞状细胞:构成表皮的细胞;
基底细胞:存在于表皮下层的细胞;
黑色素形成细胞:存在于表皮下部,产生黑色素(作为皮肤颜色来源的色素)的细胞。

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图1

皮肤癌有多种类型,通常认为导致各类皮肤癌发病的危险因子也各不相同,但尚不清楚其详细情况(图2)。

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图2

目前皮肤癌的治疗以手术疗法为主,不仅是肿瘤,其周边的皮肤也要切除,如果切除的面积较大,还需要追加植皮手术,从大腿等部位移植皮肤。另外,根据情况还要实施化学疗法、免疫疗法和放射线疗法。此外,根据转移情况,还可能做淋巴结切除术。无论哪种治疗方法,患者的负担都比较大,需要确立新的治疗方法。

皮肤癌的发病和恶化与很多免疫细胞有关,因此,如果能控制参与免疫细胞迁移的蛋白质——趋化因子,应该会有助于抑制皮肤癌的发病和恶化。于是,研究团队着眼于趋化因子之一的CX3CL1-CX3CR1,发现控制该趋化因子有助于抑制皮肤癌的发病和恶化。

研究方法

研究团队利用野生型小鼠和通过基因操作使CX3CL1的受体CX3CR1缺损的小鼠,通过涂布DMBA/TPA,在小鼠身上诱发了皮肤癌,解析了CX3CR1在皮肤癌发病过程中的作用。

研究成果

比较野生型小鼠和CX3CR1基因缺损小鼠的乳头状瘤数量发现,CX3CR1缺损小鼠的乳头状瘤数量显著减少(图3)。

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图3

目前已经知道,在皮肤癌中,与发病和恶化有关的蛋白质Wnt3、MMP和VEGF会增加,产生这些蛋白质的细胞之一是白细胞巨噬细胞(M2型)。与野生型小鼠相比,CX3CR1缺损小鼠的M2型巨噬细胞向皮肤的迁移明显减少,Wnt3、MMP和VEGF的表达也显著减弱(图4)。

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图4

以上结果表明,CX3CL1-CX3CR1趋化因子通过使M2型巨噬细胞向皮肤迁移,产生Wnt3、MMP和VEGF,CX3CL1-CX3CR1与皮肤癌的发病和恶化有关(图5)。

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图5

结论

此次研究发现,趋化因子CX3CL1-CX3CR1在皮肤癌的发病和恶化过程中,与向皮肤迁移M2型巨噬细胞以及表达Wnt3、MMP和VEGF有关。因此,今后有望开发以CX3CL1-CX3CR1为分子标靶的新治疗药物来治疗皮肤癌。

论文信息
题目:Pivotal Involvement of the CX3CL1-CX3CR1 Axis for the Recruitment of M2 Tumor-Associated Macrophages in Skin Carcinogenesis.
期刊:J Invest Dermatol. 2020 Mar 14. pii: S0022-202X(20)31195-7.
DOI:10.1016/j.jid.2020.02.023

日语发布原文

文:JST客观日本编辑部

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