癌細(xì)胞如何逃脫擁擠的腫瘤

細(xì)胞核變形觸發(fā)了癌細(xì)胞逃逸的信號(hào)級(jí)聯(lián)。圖片來(lái)源：Wojciech Garncarz(圣安娜兒童癌癥研究所)

像人一樣，人體細(xì)胞保護(hù)著自己的個(gè)人空間。他們似乎知道他們需要多少空間，如果空間太緊，大多數(shù)牢房就會(huì)自由掙扎。使細(xì)胞逃避擁擠環(huán)境的機(jī)制似乎涉及一個(gè)不尋常的參與者-細(xì)胞核。這就是維也納圣安娜兒童癌癥研究所，倫敦國(guó)王學(xué)院，巴黎居里研究所和巴塞爾的蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員在最近的工作中所展示的。

組織細(xì)胞保護(hù)其“個(gè)人空間”

在人的身體是由在有限的體積，這往往會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞擁擠生長(zhǎng)的細(xì)胞萬(wàn)億。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖在腫瘤形成過(guò)程中失控時(shí)，擁擠效應(yīng)加劇。這為組成細(xì)胞創(chuàng)造了壓縮性微環(huán)境。腫瘤細(xì)胞如何應(yīng)對(duì)空間不足和壓迫性壓力?在回答這個(gè)問(wèn)題后，研究人員發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞能夠感知環(huán)境壓力。

為此，他們利用了最大，最堅(jiān)硬的內(nèi)部細(xì)胞核。擠壓細(xì)胞至使核物理變形的程度會(huì)導(dǎo)致核膜展開(kāi)和拉伸。這些變化被專門(mén)的蛋白質(zhì)檢測(cè)到，從而激活細(xì)胞收縮力。產(chǎn)生收縮力的能力有助于以“回避反射”機(jī)制將細(xì)胞從其壓縮微環(huán)境中擠出。因此，該研究建議原子核起尺子的作用(請(qǐng)參見(jiàn)隨附的插圖)。它使活細(xì)胞能夠測(cè)量其個(gè)人空間并在空間受到侵犯時(shí)觸發(fā)特定的響應(yīng)。

限制脂肪靶向癌癥的代謝脆弱性?

正如科學(xué)家在論文中所描述的那樣，依賴Ca2 +的磷脂酶cPLA2是一種蛋白質(zhì)，可在細(xì)胞受壓時(shí)感知核膜的伸展。主要作者亞歷克西斯·洛馬金(Alexis Lomakin)博士強(qiáng)調(diào)，cPLA2代表可藥物治療的靶標(biāo)。Lomakin博士解釋說(shuō)：“制藥公司目前正在測(cè)試cPLA2的小分子抑制劑。根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，下調(diào)腫瘤細(xì)胞中cPLA2的活性可能會(huì)干擾它們逃避原發(fā)腫瘤并轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處的能力。”

cPLA2抑制劑可防止花生四烯酸(ARA)的產(chǎn)生，花生四烯酸隨后可影響細(xì)胞遷移，生長(zhǎng)和存活。但是，ARA也可以由環(huán)境中的細(xì)胞獲得。例如，西方飲食是omega-6脂肪酸(例如ARA)的有效來(lái)源。飲食中的脂肪限制和omega-3而不是omega-6脂肪酸的消耗可以與cPLA2抑制劑協(xié)同作用，從而有效地減少腫瘤細(xì)胞從人滿為患的區(qū)域逃逸。Lomakin博士總結(jié)說(shuō)：“檢驗(yàn)這些假設(shè)是未來(lái)研究的一個(gè)令人興奮的方向。”

洛馬金·塔爾斯克(Lomakin talsk)博士在《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章：“細(xì)胞核是調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)空間限制的反應(yīng)的標(biāo)尺。圖片來(lái)源：圣安娜兒童癌癥研究所

抗化學(xué)性的潛在預(yù)測(cè)指標(biāo)

令人驚訝的是，將細(xì)胞核鑒定為能將機(jī)械輸入迅速轉(zhuǎn)換為信號(hào)輸出或代謝輸出的活躍分子。直到今天，核仍被認(rèn)為是遺傳物質(zhì)的被動(dòng)倉(cāng)庫(kù)。洛馬金博士說(shuō)：“我們對(duì)接下來(lái)的事情感到非常興奮。” 據(jù)他介紹，高度的核變形可以預(yù)示轉(zhuǎn)移潛力以及對(duì)化學(xué)療法和免疫療法的抵抗力。

“多年來(lái)，病理學(xué)家已經(jīng)在評(píng)估核腫瘤生長(zhǎng)的不同階段區(qū)分的形狀變化;然而，如何細(xì)胞核的這些結(jié)構(gòu)力學(xué)改變功能的影響腫瘤細(xì)胞仍完全未開(kāi)發(fā)的，”洛馬金博士說(shuō)。

標(biāo)簽： 癌細(xì)胞 腫瘤