骨骼,作为人体坚实的支撑,却也常常成为癌症转移的“沃土”。据统计,约有70%的晚期乳腺癌患者会遭遇骨转移的困扰,这不仅带来剧烈的骨痛和骨折风险,更常常伴随着一个令人担忧的诊断:贫血。
长期以来,医学界对这一现象感到困惑:为何癌细胞一旦转移至骨骼,患者的血色便会逐渐消退?一个世纪前,英国外科医生Stephen Paget提出了著名的“种子与土壤”假说,将癌细胞比作“种子”,将转移器官视为“土壤”。过去的研究多聚焦于“种子”如何适应骨骼环境,却鲜少关注“土壤”内部可能发生的致命“交易”。
然而,一项于2025年9月3日发表在国际顶级期刊《Cell》上的重磅研究,首次揭示了乳腺癌主要通过操纵转运铁的巨噬细胞,从而引发骨转移和贫血的深层机制。这项研究首次揭露了癌细胞的“双面骗局”:癌细胞巧妙地“劫持”富含铁元素的巨噬细胞以获取自身所需的铁,导致骨髓中用于生成健康红细胞的铁元素严重匮乏,使得红细胞无法正常成熟,最终引发贫血。更令人震惊的是,这些癌细胞还会“伪装”成红细胞,以此在骨组织缺氧的环境中维持自身的增殖与存活。
癌细胞如何操纵骨髓“铁循环”?
1. 锁定“叛变”的巨噬细胞
研究团队利用创新的体内转移生态位标记系统,结合先进的单细胞测序技术,在乳腺癌骨转移小鼠模型中发现了一个关键现象:一群原本负责支持红细胞生成的VCAM1+CD163+CCR3+巨噬细胞,被肿瘤细胞大量“征用”。
这些巨噬细胞在健康的骨髓中扮演着成红细胞岛(EBI)“保育员”的角色,它们回收衰老红细胞中的铁,并将其供给新红细胞的成熟(如上图左侧所示)。然而,普鲁士蓝染色结果显示,在肿瘤周围,富含铁的巨噬细胞堆积成墙,而红细胞生成区域却出现了明显的铁元素枯竭。
2. 癌细胞的“铁劫持”与“红细胞伪装”策略
- 贫血的深层根源:癌细胞通过ferroportin(FPN)-CD71铁转运轴,巧妙地劫持了巨噬细胞所携带的铁元素。流式细胞分析进一步证实,转移骨髓中的红细胞分化停滞在“最后一步”——正染性成红血细胞无法脱核成熟。关键证据:通过靶向转录因子Spic清除这些巨噬细胞,不仅有效抑制了骨转移,还显著改善了贫血症状!
- 癌细胞的生存诡计:在缺氧的骨髓环境中,肿瘤细胞竟然开启了“红细胞拟态”模式:它们下调了血红素降解酶(HMOX1)的表达,同时上调了合成酶;更令人惊奇的是,通过GATA1转录因子激活β-珠蛋白(HBB)表达,癌细胞开始自行合成血红蛋白!这意味着,癌细胞将“抢夺”来的铁元素,转化成了自己在缺氧环境中赖以生存的“氧气罐”。
临床突破:从机制到诊疗的变革
1. 人类骨转移的“铁罪证”
研究团队进一步分析了乳腺癌、肺癌、肾癌患者的骨转移样本,发现:
- 肿瘤内部普遍高表达HBB和转铁蛋白受体(TFRC/CD71);
- 在乳腺癌患者中,原发肿瘤高表达HBB的患者,其骨转移风险显著增加(但对其他器官转移无明显影响)!
这意味着:β-珠蛋白(HBB)有望成为预测骨转移风险的重要生物标志物! 对于癌症患者,了解这些前沿信息至关重要。您可以通过 AI问诊服务 获得个性化的健康咨询,或查阅更多 抗癌资讯。
2. 治疗新靶点:双管齐下破僵局
这项研究为未来的癌症治疗指明了两条极具潜力的干预路径:
- 切断“铁链”:通过阻断ferroportin-CD71铁转运轴,直接切断癌细胞的铁元素供应;
- 识破“伪装”:抑制缺氧诱导的GATA1激活,阻止癌细胞合成血红蛋白。
潜在的创新疗法有望同时打击肿瘤,并有效缓解患者的贫血症状,实现“治癌+补血”的双赢局面! 如果您正在寻找海外靶向药,可以访问 MedFind购药服务 了解更多。
结语
康毅滨教授用一句精辟的话语点明了这项研究的本质:“癌细胞就像一匹披着羊皮的狼——它吃羊的食物伪装自己,只为在羊群中活下去。”
这项研究的意义远不止于乳腺癌。研究发现,在肺癌、肾癌的骨转移中,同样存在“铁劫持”巨噬细胞的现象。这不仅警示临床医生:盲目补铁可能反而助长癌症转移;更重要的是,它为未来的诊疗指明了方向:
- 对于患者:β-珠蛋白(HBB)检测有望成为早期预警骨转移风险的有效手段;
- 对于医生:靶向铁转运或红细胞拟态的药物,将开启“治癌+补血”的双重疗法新篇章。
骨髓这片曾经被癌症阴影笼罩的“暗黑土壤”,如今终于被科学的聚光灯照亮。癌细胞的贪婪软肋,已然暴露无遗,为我们战胜癌症带来了新的希望。