MUSC 霍林斯癌症中心的研究人员已经确定了可能是阻止癌细胞扩散的关键分子相互作用序列。目前，没有可靠的治疗方法来预防转移，这是实体癌性肿瘤死亡的主要原因。最近发表在Cell Reports上的这项工作首次揭示了调节肿瘤内细胞间通讯以增加癌细胞迁移和转移的两组重要分子之间的联系。

鞘脂和补体信号之间的联系可能是阻止癌症转移的关键

癌症的复杂性给研究人员、肿瘤学家和患者带来了许多挑战。“癌症不是单一细胞、单一蛋白质或单一治疗疾病。这是一个复杂的过程，这就是为什么还有那么多我们不明白的地方。癌症转移是大约 90% 的癌症死亡的原因，挑战在于我们仍然不了解导致转移的生物学机制，” Besim Ogretmen 博士说。, SmartState Endowed 脂质组学和药物发现主席。

为了开发新的抗癌治疗方法，Ogretmen 的实验室研究了鞘脂(一类脂肪分子)如何在癌细胞中发挥作用。1-磷酸鞘氨醇 (S1P) 是大多数鞘脂化学反应中的中心脂质。鞘脂生物学专家 Ogretmen 发表了多项研究，证明了 S1P 在癌症发展和进展中的功能。

导致这一新发现的想法是在与同事 Carl Atkinson 博士的随意头脑风暴讨论中产生的，Carl Atkinson 博士是 MUSC 的前研究员和补体生物学领域的专家。“鞘脂信号和补体信号有相似之处，并且都在癌症中发挥作用。我们互相询问是否可以看出鞘脂信号和补体信号之间是否存在任何串扰，但我们在文献中没有找到任何信息。这导致我们开始这个项目来回答目前未解决的问题，”Ogretmen 说。

补体系统是免疫系统的一部分，可以消灭病原体并帮助身体在受伤或感染后愈合。然而，过去五年的研究表明，一些肿瘤可以开启补体系统，从而改善肿瘤细胞的存活和转移。

理解生物系统之间的来回交流，而不仅仅是单个分子，是理解癌症和改进治疗的未来，因为体内的生物系统是相互交织的。Ogretmen 的小组与 Atkinson 和 Hollings 研究员、微生物学和免疫学教授兼补体专家 Stephen Tomlinson 博士密切合作，旨在了解两个关键系统——S1P 和补体——如何联系以及它们如何协调癌症转移. 虽然大多数研究人员只关注一种癌症类型，但这项工作是独一无二的，因为这些发现适用于多种类型的实体瘤。

通过一系列优雅的实验，研究人员展示了一种新的生物学机制，可以调节癌细胞如何相互交流以发展出更具侵袭性的癌症。癌细胞内高水平的 S1P 激活称为 C3 的补体分子，导致形成称为炎性体的炎症促进复合物。这一系列事件和炎性体活动推动了癌细胞的扩散。

这项研究首次表明 C3 分子可以在癌细胞内被激活。“就未来可以从中获得什么而言，这项工作意义重大。我们展示了新的结合并引入了可用于开发新疗法的新概念，”Ogretmen 说。

为了确保这一发现与人类癌症相关，他们首先研究了转移性乳腺癌患者的组织样本。他们发现关键分子的水平，如 C3 和炎性体标记物，在癌变组织中的水平高于正常乳腺组织。更广泛地说，癌症基因组图谱 (TCGA) 数据库显示，关键分子的高于正常水平与大多数类型的实体瘤患者的生存率低有关。

“TCGA 数据库结果支持我们在鞘脂和补体信号之间发现的联系的临床相关性，”Ogretmen 实验室的研究生和该出版物的主要作者 Alhaji (AJ) Janneh 说。“如果你能真正了解导致肿瘤转移的信号机制，那么它就更容易治疗。随着我们获得更多的了解，我认为我们将有更好的解决方案来阻止癌症转移。”

Janneh 于 2012 年从塞拉利昂移居，以追随他对发现的热情。“我总是想知道所有事情的答案。这就是驱使我走向科学的原因——我想找出问题并尝试解决它。我加入 Ogretmen 实验室的原因之一是因为你可以自由地表达你的好奇心并在实验室中测试你的想法。Ogretmen 在让我们独立思考和实施我们的想法方面做得非常出色，”Janneh 说。

Ogretmen 在 MUSC 指导了 20 多名研究生，他说这是非常有益的。“当研究生刚进来的时候，他们在逻辑上不如一些有经验的博士后或研究员那么熟练。对于学生来说，无论是个人还是科学家，都有巨大的发展，这在他们的培训过程中非常明显。我的目标是向他们展示一个专业的研究实验室应该如何运作，我希望我能教给他们良好的实验室文化，这样他们就可以继续作为独立研究人员为科学做出贡献，”Ogretmen 说。

Ogretmen 的经验和 Janneh 的努力让他们发现，在侵袭性黑色素瘤小鼠模型中，用化学抑制剂阻断促进转移的 S1P-C3 系统的不同部分可以减少转移。他们继续测试不同的抑制剂，有时结合免疫疗法，以确定抑制多种类型实体瘤转移的最佳方法。“我们正在测试的许多抑制剂都可以在市场上买到，用于治疗多发性硬化症等其他疾病。这种治疗方法在癌症中是独一无二的，因为我们正在以一种新的方式结合现有的抑制剂来阻止转移，”Ogretmen 说。

该研究团队已经在着手准备下一份出版物，该出版物将更深入地研究炎性体复合物如何被激活的精确机制。了解这一过程如何在分子水平上发生，将为团队提供更多想法，以针对涉及许多不同代谢和信号分子的非常复杂的机制。这些正在进行的研究将提供有关肿瘤细胞转移背后生物学的丰富知识，并为未来的治疗策略提供信息。