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研究了这么多年癌症,癌症怎么扩散的,您知道吗?

首页 » 《转》译 2017-12-01 转化医学网 赞(2)
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导读
恶性肿瘤相比较于良性肿瘤,最大的区别便是——恶性肿瘤的可转移性。癌症转移是癌症导致死亡的主要原因。那么癌症到底是怎样转移的呢?发表在《Cell》子刊上的这篇文章为我们揭示了癌细胞怎样完成转移的过程。

对于正常的生理过程来说,细胞分裂和进入相应组织的能力是必须的,例如怀孕早期的胎盘需要附着在子宫上,或者免疫细胞需要穿过血管壁以到达受伤或感染的部位发挥相应的作用等。


但是癌细胞呢?它是怎么转移的呢?


发表在《Developmental Cell》杂志上题为《Cell Invasion In Vivo via Rapid Exocytosis of a Transient Lysosome-Derived Membrane Domain》的研究就采取了一种新的技术,为我们生动的展示了癌细胞的扩散过程。



在这项研究中,研究人员对透明线虫进行了三维延时成像技术,他们使用了可以拍摄极微小动态变化的相机,每5分钟拍摄1次被入侵的蠕虫细胞,总拍摄时间长达3小时。


从生理结构上看,细胞是被片状网格蛋白和其他分子组成的基底膜和周围组织支撑的,细胞想要扩散,首先必须穿透基底膜和周围组织支撑所组成的结构。


来自杜克大学的David Sherwood教授,研究的主要作者说道:“大多数的细胞在已有的组织中就具备正常的生理功能。但有时,细胞也会侵入其他组织。例如癌细胞离开原来的肿瘤部位并扩散到身体其他部位,而他们入侵的方式,已经完全暴露在我们的研究之下。”


1.入侵的“小脚丫”


早在30年前,科研人员就已经发现了细胞入侵的最大阻碍——太厚太浓的基底膜。


如果想要入侵细胞,则必须完成的一个步骤就是:穿透基底膜。


怎么做呢?


侵入细胞会长出比头发还细很多倍的微小的“脚”,我们称之为侵袭性伪足。这些活塞状的突起每隔几秒钟就会从细胞表面突起,然后收缩,直到在基底膜上打一个小孔。


入侵全过程


而在这个过程中,研究人员发现了另一个特殊细胞:锚定细胞。


2.被吹大的“小孔”


线虫锚定细胞完成此任务就是利用其侵袭性伪足,在一边打孔的同时,一边扩大孔隙。


孔隙的增加不是像伸展气球一样,侵袭性伪足的膨胀是在细胞膜内进行的。侵袭性伪足进入孔隙后,一些被称为溶酶体的细胞内的小囊聚集在裂口处,一旦它们与细胞外膜融合,就会增加其表面积



随着侵袭性伪足的膨胀,一个名为肌营养不良蛋白聚糖的物质集群在其周围保持膨胀的不断进行。



“入侵方式类似于球囊导管扩张打开动脉推,”Sherwood说,“不到半小时,它就收缩了,留下一个足够大的洞让细胞通过。”


3.肿瘤转移:高神经因子表达


在以往的研究中我们已经发现肿瘤转移的过程中发现了神经生长因子水平很高。


在本次研究中,研究人员发现:细胞依赖于一种称为神经生长因子的化学信号及溶酶体来使侵袭性伪足保持膨胀状态,而这是侵袭性细胞的共同特性。



这一发现解释了为什么通过阻止入侵细胞来阻止癌症扩散的药物往往无法取得足够的疗效。


那是因为在癌症扩散的过程中,这些膨胀的突起从会肿瘤细胞中突出出来,将基底膜推到一边。这就使得通过抑制基质金属蛋白酶的方法来防止溶解基底膜的疗法无法起到应用的作用。


4.明白机理,才能更好治疗


研究的作者Sherwood说道:“当我们了解了癌细胞到底是如何入侵的时候,我们就能够更好的去治疗它。在未来,我们要弄清楚如何阻止神经生长因子通路,以及防止癌细胞演变出新的的穿透机制,而这就是我们未来的研究方向。


David R. Sherwood


参考资料:New tool in cell's invasion machinery may help explain cancer's ability to spread

Cell Invasion In Vivo via Rapid Exocytosis of a

Transient Lysosome-Derived Membrane Domain


(转化医学网360zhyx.com)

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