客觀日本

日本和歌山縣立醫科大學查明皮膚癌發病的新機制

2020年07月30日 生物醫藥

皮膚癌是指發生於皮膚的惡性腫瘤。皮膚由表皮、真皮和皮下脂肪3層組織構成。皮膚癌有很多種類型,不過大多數都發生在表皮内的組織中。日本人最常見的皮膚癌是「基底細胞癌」,其次爲「鱗狀細胞癌」。惡性程度比較高的皮膚癌有「惡性黑色素瘤」(Malignant)。

不同類型的皮膚癌,致病終極因數也各不相同,醫學界推測長期暴露於紫外線是癌變的終極因數之一,但具體病因尚不明確。皮膚癌的冶癒方法因患者的情況、即皮膚癌的種類和惡化情況等而異。爲切除腫瘤,基本都會進行手術。術後一般會出現疼痛、傷口開裂出血及傳染等併發症,需要密切觀察。

日本和歌山縣立醫科大學法律醫學專家學專業副教授石田裕子、皮膚科學專業副教授山本有紀等人組成的研究團隊發現,控制與免疫細胞移動有關的蛋白質——趨化因子(CX3CL1-CX3CR1),能抑制皮膚癌的發病和惡化,有望開發針對皮膚癌的新冶癒方法。

背景

皮膚是身體最大的器官,其功能之一是保存身體免受熱、日光、外傷和傳染等的傷害。皮膚由幾層構成,不過主要爲表皮(外層)和真皮(內層)兩層。皮膚癌發生於其中的表皮層,而表皮由以下3種細胞構成(圖1)。

鱗狀細胞:構成表皮的細胞;
基底細胞:存在於表皮下層的細胞;
黑色素形成細胞:存在於表皮下部,產生黑色素(作爲皮膚顏色來源的色料)的細胞。

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圖1

皮膚癌有多種類型,通常認爲導致各類皮膚癌發病的危險因子也各不相同,但尚不清楚其詳細情況(圖2)。

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圖2

目前皮膚癌的冶癒以手術療法爲主,不僅是腫瘤,其周邊的皮膚也要切除,如果切除的面積較大,還需要追加植皮手術,從大腿等部位移植皮膚。另外,根據情況還要實施化學療法、免疫療法和放射線療法。此外,根據轉移情況,還可能做淋巴結切除術。無論哪種冶癒方法,患者的負擔都比較大,需要確立新的冶癒方法。

皮膚癌的發病和惡化與很多免疫細胞有關,因此,如果能控制參與免疫細胞移動的蛋白質——趨化因子,應該會有助於抑制皮膚癌的發病和惡化。於是,研究團隊着眼於趨化因子之一的CX3CL1-CX3CR1,發現控制該趨化因子有助於抑制皮膚癌的發病和惡化。

研究方法

研究團隊利用野生型小鼠和透過基因操作使CX3CL1的接受者CX3CR1缺損的小鼠,透過塗布DMBA/TPA,在小鼠身上誘發了皮膚癌,解析了CX3CR1在皮膚癌發病程序中的作用。

研究成果

比較野生型小鼠和CX3CR1基因缺損小鼠的乳頭狀瘤數量發現,CX3CR1缺損小鼠的乳頭狀瘤數量顯著減量(圖3)。

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圖3

目前已經知道,在皮膚癌中,與發病和惡化有關的蛋白質Wnt3、MMP和VEGF會增加,產生這些蛋白質的細胞之一是白血球巨噬細胞(M2型)。與野生型小鼠相比,CX3CR1缺損小鼠的M2型巨噬細胞向皮膚的移動明顯減量,Wnt3、MMP和VEGF的表達也顯著減弱(圖4)。

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圖4

以上結果表明,CX3CL1-CX3CR1趨化因子透過使M2型巨噬細胞向皮膚移動,產生Wnt3、MMP和VEGF,CX3CL1-CX3CR1與皮膚癌的發病和惡化有關(圖5)。

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圖5

結論

此次研究發現,趨化因子CX3CL1-CX3CR1在皮膚癌的發病和惡化程序中,與向皮膚移動M2型巨噬細胞以及表達Wnt3、MMP和VEGF有關。因此,今後有望開發以CX3CL1-CX3CR1爲分子標靶的新冶癒藥物來冶癒皮膚癌。

論文資訊
題目: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

日語發佈原文

文:JST客觀日本編輯部