澳門大學健康科學學院助理教授苗凱帶領的研究團隊在乳腺癌肺轉移研究領域取得重要進展。該研究利用創新微器官芯片技術，首次揭示了腫瘤細胞如何通過分泌因子遠程「教育」並重塑肺部微環境，形成利於癌細胞定植的「預轉移微環境」。該研究精準鑒定了其中一條核心信號軸，為預防乳腺癌肺轉移提供了全新的潛在治療靶點，成果已刊登於國際知名期刊《先進科學》（Advanced Science）。
三維腫瘤-肺微器官芯片模型
癌症轉移是癌症致死的主要原因。在轉移發生前，遠處器官（如肺）會形成一個被稱為「預轉移微環境」的友好生態，猶如提前為即將到來的癌細胞「種子」準備好肥沃的「土壤」。然而，腫瘤細胞如何在不直接接觸的情況下遠程調控這一複雜過程，其關鍵分子機制尚不明確。
腫瘤遠程「馴化」遠處器官機制
為攻克這一難題，澳大研究團隊成功構建了一種三維腫瘤-肺微器官芯片模型。該芯片設計精巧，通過可滲透的膠原屏障，允許腫瘤與肺組織在物理隔離的狀態下進行長期共培養，從而精準模擬腫瘤遠程調控肺部微環境的過程。研究團隊取得了幾個關鍵發現：（一）遠程操控：研究證實，腫瘤組織僅通過分泌信號分子，無需與肺組織直接接觸，即可成功誘導肺部形成功能完整的預轉移微環境，顯著增強了循環腫瘤細胞在肺部的定植能力；（二）核心信號軸：通過單細胞RNA測序和細胞因子陣列分析的整合研究，團隊鑒定出粒細胞集落刺激因子是腫瘤分泌的關鍵遠程信使，它能夠啟動肺部毛細血管細胞中的血管內皮生長因子A-受體KDR信號通路；（三）作用機制：G-CSF→VEGFA→KDR信號軸的激活，會驅動肺部發生血管新生和細胞外基質重塑，從而打造出一個利於癌細胞生存、生長和轉移的微環境；（四）治療潛力：研究進一步證明，使用藥物抑制KDR或使用抗體中和G-CSF/VEGFA，均能有效破壞預轉移微環境的形成，並在動物模型中顯著抑制乳腺癌的肺轉移。
該研究不僅重新定義了對腫瘤遠程「馴化」遠處器官機制的理解，更為臨床干預提供了新思路。傳統治療往往聚焦於已形成的轉移灶，而該研究提出的G-CSF-KDR信號軸，則為在轉移發生前進行「主動預防」——即破壞預轉移微環境，提供了嶄新、精準的藥物靶點。這一「防患於未然」的策略，有望從根本上改善乳腺癌患者的預後。
苗凱（圖中）研究團隊
該研究通訊作者為苗凱和國家納米科學中心研究員曹宇虹，共同第一作者為健康科學學院博士生張靜昕、黃曉穎和研究助理馬凌川。健康科學學院本科生陳紫星、博士生汪禮建及郭雨桐，曹宇虹團隊成員李天嶢和徐虎，鄭州大學第三附屬醫院臨床研究與轉化醫學科教授李軍旗，中國科學院杭州醫學研究所創新藥物中心副主任覃江江及中國醫學科學院北京協和醫院腫瘤內科副主任醫師王湘亦對研究作出重要貢獻。該研究獲得國家重點研發計劃（檔案編號：2021YFA1201100）、澳門特別行政區科學技術發展基金（檔案編號：0073/2021/A2、0087/2024/RIB2、0007/2021/AKP、0009/2022/AKP和0004/2021/AKP）和澳門大學（檔案編號：MYRG-GRG2023-00150-FHS-UMDF和MYRG-GRG2024-00146-FHS）資助。
