PNAS:癌轉移其實是團伙作案
日期:2016-02-04 08:40:08
人們一直認為癌轉移是單個癌細胞逃離原發瘤去另立山頭的故事。然而越來越多的證據表明這些癌細胞并不是獨自上路的,它們集結成團伙隨著血液在機體內流竄。
Fred Hutchinson癌癥研究中心和Johns Hopkins醫學研究所的研究團隊在美國國家科學院院刊PNAS雜志上發表文章指出,癌細胞在整個轉移階段都是成群結隊的。他們還鑒定了這些高侵襲性腫瘤團塊的獨特分子標簽。研究顯示,這些腫瘤團伙的領導者是高表達角蛋白K14的細胞。
這些發現不僅有助于人們進一步了解癌轉移,還揭示了預防或延緩這個致命過程的潛在靶標,文章第一作者Dr. Kevin Cheung指出。
Cheung及其同事建立了轉移性乳腺癌的小鼠模型,并對其進行了多色譜系示蹤分析。乳腺癌是女性中最常見、也最嚴重的惡性腫瘤之一,40-60歲之間、絕經期前后的婦女發病率較高,僅約1-2%的乳腺患者是男性。這種惡性腫瘤通常發生在乳腺上皮組織,會嚴重影響女性的身心健康乃至危及生命。乳腺癌發生轉移是導致患者死亡的主要原因。
研究表明,癌細胞從頭到尾都是一起轉移的,它們只有團結在一起才能生存。“癌轉移從頭到尾都是團隊活動,”Cheung說。這些家伙突破原發瘤進入血液,然后到遠端器官建立新的根據地。如果把這個團體打散成單個細胞,癌細胞就會死亡。
研究人員通過RNA測序發現,這些癌細胞的橋粒基因和半橋粒基因表達水平較高,抗原呈遞相關基因的表達水平較低。橋粒可以幫助癌細胞彼此粘附,半橋粒有助于癌細胞抓住微環境,比如肝臟附近的血管。低表達的抗原呈遞相關基因使癌細胞能夠躲避機體的免疫系統。
與癌癥有關的死亡十有八九都是癌轉移造成的,因此理解癌細胞的遷移機制非常重要。2014年07月,倫敦大學學院的科學家們在Journal of Cell Biology雜志上揭示了細胞集體遷移的新機制。他們發現,侵襲性的細胞能夠轉變為類似液體的狀態,以便在機體內的狹窄管道中前行。這一轉變由一種化學信號觸發,阻斷這樣的信號就能夠阻止癌細胞的轉移。
2013年03月加拿大蒙特利爾大學免疫和癌癥研究所的研究人員在Nature Cell Biology雜志上發表文章,揭示了使細胞形成團隊協調行動的關鍵機制。我們機體中的一些細胞會通過這一機制集結成龜陣,向古羅馬軍團一般前進。古羅馬軍團被認為是當時最強的軍事力量之一,在羅馬士兵突破敵軍陣線時會緊密集結在一起,用盾牌將身體遮避起來進行防御,這種陣型也被稱為龜陣。研究指出,“龜陣”機制也被許多惡性癌細胞所利用,比如乳腺癌、前列腺癌和皮膚癌。
2014年8月Nature Materials雜志發表的一項研究表明,癌細胞主要有兩種移動模式:大部分細胞團結在一起共同緩慢前進,少數細胞擔任先鋒沖在最前面。為了研究腫瘤細胞的侵襲機制,科學家們設計了一個微小的設備,將其作為細胞們的障礙賽場地。他們用這個設備模擬腫瘤周圍的組織,并讓正在經歷EMT的癌細胞進入場地,由此成像癌細胞的遷移過程。
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