Nature子刊解析癌细胞的扩散机制

【字体: 时间:2013年06月26日 来源:生物通

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  来自英国癌症研究中心的科学家们在新研究中进一步揭示了癌症的扩散机制,这有可能帮助开发出新的治疗方法,这项研究发表在6月23日《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology)杂志上。

  

生物通报道  来自英国癌症研究中心的科学家们在新研究中进一步揭示了癌症的扩散机制,这有可能帮助开发出新的治疗方法,这项研究发表在6月23日《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology)杂志上。

能够扩散是癌细胞最致命的一个特性。它们这种从原发性肿瘤位点迁移并移植到身体的其他部位的倾向,导致了绝大多数的癌症死亡。

为了开发出能够阻止癌症扩散的药物,英国癌症研究中心/伦敦研究所的科学家们针对不同类型的癌细胞运动进行了观测。

英国癌症研究中心的科学家们在Erik Sahai和Paul Bates的领导下,开发出了一种以皮肤癌细胞为基础的计算机模型,预测了不同条件下癌细胞可能的运动情况。

研究小组在平面、以及很像蜘蛛网的封闭网等不同的条件下,检测了诸如“爬行”或“挤压” 等几种类型的细胞运动,观测了细胞的行为。

他们发现,癌细胞采取的运动方式取决于它们自身所处的环境。例如,在平面上,细胞通常会沿路“爬行”,而在网状环境中它们有可能会变得更圆,从而帮助它们“挤压”通过缝隙。

这些研究发现显示出了利用这些行为作为治疗靶标,阻止癌细胞在身体内移动的可能性。

研究的主要作者Melda Tozluoğlu博士说:“为了实现癌症扩散,癌细胞需要在身体内移动,从一个点移动到另一个点,停下来,启动生成新的肿瘤。我们的研究工作将焦点放在了了解癌细胞在机体内的移动机制上,目的是为了找到能够破坏它们的方法。”

“我们的研究表明,癌细胞利用了几种不同的分子机制在不同的环境中穿行,就像你需要跑鞋在公园中慢跑,而需要更结实的登山靴在下雨时爬山一样。”

“我们知道了癌细胞能够利用不同的运动方式,因此只阻断一条途径将无法阻止它们扩散至全身。换句话说,如果我们拿走它们的登山靴,它们将会改用跑鞋,尽管跑得可能没有那么快,它们还将继续前行。这意味着我们需要利用药物来靶向许多不同类型的癌细胞运动。”

英国癌症研究中心的资深科学信息主管Julie Sharp博士说:“阻断癌症扩散至身体新的位点,是我们研究人员的一个重大目标,这对于提高治疗的有效性具有重要的意义。”

(生物通:瑄瑄)

生物通推荐原文摘要:

Matrix geometry determines optimal cancer cell migration strategy and modulates response to interventions

The molecular requirements and morphology of migrating cells can vary depending on matrix geometry; therefore, predicting the optimal migration strategy or the effect of experimental perturbation is difficult. We present a model of cell motility that encompasses actin-polymerization-based protrusions, actomyosin contractility, variable actin–plasma membrane linkage leading to membrane blebbing, cell–extracellular-matrix adhesion and varying extracellular matrix geometries. This is used to explore the theoretical requirements for rapid migration in different matrix geometries. Confined matrix geometries cause profound shifts in the relationship of adhesion and contractility to cell velocity; indeed, cell–matrix adhesion is dispensable for migration in discontinuous confined environments. The model is challenged to predict the effect of different combinations of kinase inhibitors and integrin depletion in vivo, and in confined matrices based on in vitro two-dimensional measurements. Intravital imaging is used to verify bleb-driven migration at tumour margins, and the predicted response to single and combinatorial manipulations.

 

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