非小细胞肺癌（NSCLC）的脑转移（BM）患者预后很差。最近的研究表明细胞粘附分子在肿瘤细胞的传播和转移过程中的发挥重要作用。该研究确定了肺癌患者BM中细胞粘附分子ALCAM表达上调，并且与不良预后相关。ALCAM通过促进癌细胞对脑血管内皮细胞的粘附而直接参与脑转移的形成。目前正在进行的II期临床研究正在评估抑制ALCAM的治疗作用，对ALCAM表达的进一步评估可能会更好地将患者分层以进行最佳治疗。该研究首次表明ALCAM有助于NSCLC中脑转移的形成，并可能成为潜在的治疗靶点。
肺癌是导致癌症相关死亡的最常见的原因，约占所有癌症死亡人数的27%。尽管有新的治疗，发达国家非小细胞肺癌(NSCLC)的五年存活率仅在15%左右。脑转移(BM)是肺癌患者的常见并发症，50%为小细胞肺癌。治疗脑转移的主要问题之一是血脑障碍（BBB）。在“种子和土壤”假设的背景下，大脑转移细胞的成功定植取决于肿瘤细胞进入和生存的特定特性。循环肿瘤细胞（CTCs）是转移的种子，在NSCLC患者中循环肿瘤细胞的检测与临床结果呈负相关。已经表明，来自脑转移性患者的CTCs通常是上皮细胞粘附分子(EpCAM)阴性的，因此表现出间充质和干细胞特征。不同的细胞粘附分子（CAMs）已经被证明参与了转移的过程。CAMs的失控会导致肿瘤细胞从原发细胞分离导致肿瘤进展并发生远处转移。
在乳腺癌脑转移中，L1CAM可以介导肿瘤细胞的血管共选择到脑相关的微血管内皮，从而促进脑转移的形成。其他CAM在不同肿瘤实体的脑转移形成中发挥重要作用，包括乳腺癌转移植入的活化白细胞粘附分子(ALCAM)，血管CAM-1（VCAM-1）促进前列腺癌细胞粘附于脑组织。本研究的目的是探究活化的白细胞粘附分子（ALCAM）在NSCLC脑转移形成中的作用。
1.ALCAM蛋白在NSCLC原发性肿瘤和转移瘤中的表达与临床病理参数及预后相关
在TMA上对ALCAM进行了免疫组织化学染色。ALCAM蛋白表达数据来自47个原发性肿瘤（PT），15个淋巴结转移灶和71个脑转移标本。与原发性肿瘤组织相比，ALCAM表达在脑转移中显着增加（图1A-D，p=0.），与原发性肿瘤组织相比，ALCAM表达在淋巴结转移中（p=0.）。在一个病人，与阴性原发肿瘤组织相比，诊断出的两个脑转移灶，都显示出非常强的ALCAM表达（图1A-C）。生存分析显示原发性肿瘤和脑转移灶中ALCAM表达与总生存（OS）之间存在相关性。与原发肿瘤中ALCAM表达较低的肿瘤相比，原发肿瘤中ALCAM表达较强的患者的OS明显缩短（图1E，p=0.）。同样，在脑转移中强或中等的ALCAM表达与较短的脑特异性OS相关（图1F，p=0.）。
2.ALCAM在循环肿瘤细胞和匹配的脑转移灶及血浆中的表达
我们在大量脑转移瘤中检测到ALCAM的从头表达，我们调查了这种从头表达是在扩散过程中发生，还是在脑转移瘤的生长过程中发生。为此，我们分析了由Parsortix流体系统（图2A）和匹配的脑转移瘤（图2B）分离的CTC上的ALCAM表达。在37例脑转移的NSCLC患者中，有4例发现角蛋白阳性CTC。在所有这些患者中，我们发现ALCAM在CTCs和匹配的脑转移组织上的表达模式完全一致（图2C）。遗憾的是，这些患者没有匹配的原发性肿瘤组织。ALCAM既作为跨膜又作为分泌蛋白（sALCAM）存在。为了分析分泌的sALCAM是否也与脑转移有关，使用夹心酶联免疫吸附测定（ELISA）在外周血样本中对sALCAM进行了定量。分析了例患有早期（n=62），晚期多发脑转移（n=34）或少发脑转移（n=24）疾病的NSCLC患者。与非转移性患者（n=62；平均pg/ml；p=0.）相比，多发脑转移性NSCLC患者的血清中sALCAM水平显着升高（图2D，n=34；平均pg/ml）。
3.NSCLC体外模型中的ALCAM功能
为了阐明ALCAM在肺癌脑转移形成中的作用，我们利用NSCLC细胞系NCI-H建立了一个体外模型。该细胞系来自于NSCLC患者的胸腔积液，已被证明能够转移到大脑和其他器官。使用CRISPR/CAs9技术，在这些细胞中引入ALCAM失活的靶向质粒，通过免疫标记和免疫荧光标记确认细胞扩张后ALCAM缺失（图3A）。我们观察到ALCAM对增殖（图3B）、迁移（图3C）和定植形成（图3D）没有影响。由于ALCAM是粘附分子，因此评估了ALCAM失活对不同表面粘附的影响。在与脑EC（hCMEC/D3）共培养中进行了静态粘附测定。使用infiniteM（Tecan）洗涤后，测量GFP-荧光强度。与H亲本细胞相比，HALCAM-KO细胞对大脑EC的粘附力显着降低了29％（p≤0.）（图3E）。为了进一步评估这种相互作用，在流动条件下进行了粘附，模拟了微血管中的血流。亲本细胞和ALCAM-KOH细胞的黏附力在剪切应力下均受到损害，但是在不同程度上：38％的HALCAM-KO细胞与19％的H亲本细胞（p=0.）在剪切应力下从EC单层分离（图3F），表明ALCAM在细胞对脑EC的粘附中起作用。
由于ALCAM-KO细胞在脑EC上的粘附力显着降低，因此我们使用扫描电子显微镜（SEM）更加紧密地评估了相互作用。当细胞在凝胶上生长时，H亲本细胞显示出更扁平的形状，并且在细胞表面上有许多细胞皱纹（图3G，H）。相比之下，ALCAM-KO细胞显示出更圆的形状，可能表明其对表面的附着力较低。有趣的是，ALCAM-KO细胞表面没有太多褶皱，但显示出更多的微绒毛（图3J，K）。与人脑EC一起生长时，亲本细胞和ALCAM-KO细胞均与EC相互作用。但是，与通过ALCAM-KO细胞中的微绒毛进行的接触（图3N）相比，亲本细胞中的接触更为明显（图3M）。
4.体内ALCAM模型
我们向裸鼠颅内或心脏内注射了亲代和ALCAM-KOH细胞，以确定ALCAM的失活是否影响了肿瘤在脑中的生长或扩散。在颅内模型中，处死时在脑中检测到大肿瘤，但在脑外未见明显的肿瘤（连续切片）。但是，检测到的CTC数量存在显着差异。在注射H亲本细胞的小鼠中发现每万血细胞（PBMC）有29个CTC，而在注射HALCAM-KO的小鼠中未发现CTC（图4B）。同样，对骨髓中DTC的分析显示，与H亲本注射的小鼠（36DTC/万个PBMC）相比，HALCAM-KO注射的小鼠中的DTC减少了44％（20个DTC/万个PBMC）（图4E）。
尽管在注射HALCAM-KO的动物中脑瘤的中位数较小，但差异并未达到显着性（图5A，B，D；亲本.1，范围80.2-.1mm3，ALCAM-KO67，范围28.7-.4mm3，p＝0.）。有趣的是，在注射ALCAM-KOH细胞的所有小鼠的侧脑室中均可发现肿瘤生长，这在任何注射H亲本的小鼠侧脑室中均未观察到（图5C）。由于注射部位的位置（针路径的追踪），我们认为细胞未注射到脑室中，而是细胞迁移到了那里。为了评估ALCAM在脑中的传播过程，我们进行了心脏内亲本细胞H和ALCAM-KOH细胞注射。在处死时，注射H亲本细胞的小鼠比注射ALCAM-KO的小鼠具有明显更多的脑转移（图5E，F，G；亲本24，范围16–45，ALCAM-KO14，范围1-18，p=0.），并显示出整个大脑的总肿瘤负荷明显更高（图5H;亲本8.93，范围1.3-23.2mm3，ALCAM-KO2.08，范围0.1-7.6mm3，p=0.）。
总之，我们证明在人类NSCLC脑转移中ALCAM表达水平升高。我们发现，肺癌患者在原发性肿瘤环境和脑转移患者中的ALCAM阳性状态与预后差相关。进一步的体外和体内的发现支持了ALCAM在大脑传播和生长中的作用，ALCAM表达水平的升高通过增加肿瘤细胞的传播和与脑内皮细胞的相互作用来促进NSCLC中脑转移的形成。目前正在进行第一第二阶段试验，其中ALCAM定向前列腺药物结合物正在对不同的原发性癌症实体进行测试。这强调了ALCAM作为一种新的治疗靶点的潜在临床用途。我们的结果表明，ALCAM还可能是一种新的预防靶点来减少NSCLC脑转移的发生。
说一说优点：1.首先文章得出了ALCAM表达水平的升高是通过增加肿瘤细胞的传播和与脑内皮细胞的相互作用来促进NSCLC中脑转移的形成。该机制可以为新药研究提高新的思路。
2.从黏附因子对辐射的抵抗性的层面来说，为靶向黏附因子与放疗联合治疗提供了一个机制层面的理论依据。
谈一谈不足：在研究中，文章在探究ALCAM与循环肿瘤细胞的关系时，37例患者只对4例做出结果分析，这可能不足以证明ALCAM在转移中起主导作用。
MünsterbergJ,LorethD,BrylkaL,WernerS,KarbanovaJ,GandrassM,SchneegansS,BeslerK,HamesterF,RobadorJR,BauerAT,SchneiderSW,WrageM,LamszusK,MatschkeJ,VashistY,UzunogluG,SteurerS,HorstAK,Oliveira-FerrerL,GlatzelM,SchinkeT,CorbeilD,PantelK,MaireC,WikmanH.ALCAMcontributestobrainmetastasisformationinnon-small-celllungcancerthroughinteractionwiththevascularendothelium.NeuroOncol.Jul7;22(7):-.“与理想平等交易，同喧嚣保持距离。”?爱我就大声说出来?
本