Cancer cells deploy lipocalin-2 to collect limiting iron in leptomeningeal metastasis.
Cancer cells deploy lipocalin-2 to collect limiting iron in leptomeningeal metastasis.
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DOI：
10.1126/science.aaz2193
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发表时间：
2020-07-17
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Boire A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chi Y;Remsik J;Kiseliovas V;Derderian C;Sener U;Alghader M;Saadeh F;Nikishina K;Bale T;Iacobuzio-Donahue C;Thomas T;Pe'er D;Mazutis L;Boire A
肿瘤微环境在肿瘤进展中起着关键的调节作用，特别是在中枢神经系统转移中。充满脊髓液的软脑膜内的癌细胞(软脑膜转移瘤，LM)面临着巨大的微环境挑战，包括炎症和稀少的微量营养素。为了研究癌细胞克服这些限制的机制，我们对来自LM患者的脑脊液(CSF)进行了单细胞RNA-Seq。脑脊液中的癌细胞，而不是巨噬细胞，表达铁结合蛋白Lipocalin-2(Lcn2)及其受体SCL22A17。这些巨噬细胞产生炎性细胞因子，诱导癌细胞Lcn2表达，但本身不产生Lcn2。在LM的小鼠模型中，癌细胞的生长受到Lcn2/SLC22A17系统的支持，并被铁络合疗法抑制。因此，癌细胞似乎通过竞争巨噬细胞的铁而在脑脊液中存活下来。
The tumor microenvironment plays a critical regulatory role in cancer progression, especially in central nervous system metastases. Cancer cells within the spinal fluid-filled leptomeninges (leptomeningeal metastases, LM) face substantial microenvironmental challenges, including inflammation and sparse micronutrients. To investigate the mechanism by which cancer cells overcome these constraints, we subjected cerebrospinal spinal fluid (CSF) from patients with LM to single-cell RNA-Seq. Cancer cells, but not macrophages, within the CSF express the iron-binding protein lipocalin-2 (LCN2) and its receptor SCL22A17. These macrophages generate inflammatory cytokines that induce cancer cell LCN2 expression, but do not generate LCN2 themselves. In mouse models of LM, cancer cell growth is supported by the LCN2/SLC22A17 system and is inhibited by iron chelation therapy. Thus, cancer cells appear to survive in the CSF by outcompeting macrophages for iron.
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作者：
Levine JH;Simonds EF;Bendall SC;Davis KL;Amir el-AD;Tadmor MD;Litvin O;Fienberg HG;Jager A;Zunder ER;Finck R;Gedman AL;Radtke I;Downing JR;Pe'er D;Nolan GP
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Nolan GP
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作者：
Arts RJ;Novakovic B;Ter Horst R;Carvalho A;Bekkering S;Lachmandas E;Rodrigues F;Silvestre R;Cheng SC;Wang SY;Habibi E;Gonçalves LG;Mesquita I;Cunha C;van Laarhoven A;van de Veerdonk FL;Williams DL;van der Meer JW;Logie C;O'Neill LA;Dinarello CA;Riksen NP;van Crevel R;Clish C;Notebaart RA;Joosten LA;Stunnenberg HG;Xavier RJ;Netea MG
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Azizi E;Carr AJ;Plitas G;Cornish AE;Konopacki C;Prabhakaran S;Nainys J;Wu K;Kiseliovas V;Setty M;Choi K;Fromme RM;Dao P;McKenney PT;Wasti RC;Kadaveru K;Mazutis L;Rudensky AY;Pe'er D
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Devireddy, LR;Gazin, C;Green, MR
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