PNAS:癌转移其实是团伙作案

【字体: 时间:2016年02月04日 来源:生物通

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  人们一直认为癌转移是单个癌细胞逃离原发瘤去另立山头的故事。然而越来越多的证据表明这些癌细胞并不是独自上路的,它们集结成团伙随着血液在机体内流窜。

  

生物通报道:人们一直认为癌转移是单个癌细胞逃离原发瘤去另立山头的故事。然而越来越多的证据表明这些癌细胞并不是独自上路的,它们集结成团伙随着血液在机体内流窜。

Fred Hutchinson癌症研究中心和Johns Hopkins医学研究所的研究团队在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表文章指出,癌细胞在整个转移阶段都是成群结队的。他们还鉴定了这些高侵袭性肿瘤团块的独特分子标签。研究显示,这些肿瘤团伙的领导者是高表达角蛋白K14的细胞。

这些发现不仅有助于人们进一步了解癌转移,还揭示了预防或延缓这个致命过程的潜在靶标,文章第一作者Dr. Kevin Cheung指出。

Cheung及其同事建立了转移性乳腺癌的小鼠模型,并对其进行了多色谱系示踪分析。乳腺癌是女性中最常见、也最严重的恶性肿瘤之一,40-60岁之间、绝经期前后的妇女发病率较高,仅约1-2%的乳腺患者是男性。这种恶性肿瘤通常发生在乳腺上皮组织,会严重影响女性的身心健康乃至危及生命。乳腺癌发生转移是导致患者死亡的主要原因。

研究表明,癌细胞从头到尾都是一起转移的,它们只有团结在一起才能生存。“癌转移从头到尾都是团队活动,”Cheung说。这些家伙突破原发瘤进入血液,然后到远端器官建立新的根据地。如果把这个团体打散成单个细胞,癌细胞就会死亡。

研究人员通过RNA测序发现,这些癌细胞的桥粒基因和半桥粒基因表达水平较高,抗原呈递相关基因的表达水平较低。桥粒可以帮助癌细胞彼此粘附,半桥粒有助于癌细胞抓住微环境,比如肝脏附近的血管。低表达的抗原呈递相关基因使癌细胞能够躲避机体的免疫系统。

与癌症有关的死亡十有八九都是癌转移造成的,因此理解癌细胞的迁移机制非常重要。2014年07月,伦敦大学学院的科学家们在Journal of Cell Biology杂志上揭示了细胞集体迁移的新机制。他们发现,侵袭性的细胞能够转变为类似液体的状态,以便在机体内的狭窄管道中前行。这一转变由一种化学信号触发,阻断这样的信号就能够阻止癌细胞的转移。(更多信息请参见:JCB封面:癌转移,犹如水银泻地

2013年03月加拿大蒙特利尔大学免疫和癌症研究所的研究人员在Nature Cell Biology杂志上发表文章,揭示了使细胞形成团队协调行动的关键机制。我们机体中的一些细胞会通过这一机制集结成龟阵,向古罗马军团一般前进。古罗马军团被认为是当时最强的军事力量之一,在罗马士兵突破敌军阵线时会紧密集结在一起,用盾牌将身体遮避起来进行防御,这种阵型也被称为龟阵。研究指出,“龟阵”机制也被许多恶性癌细胞所利用,比如乳腺癌、前列腺癌和皮肤癌。(更多详细信息参见:Nature子刊:癌转移,如罗马军团一般前进

2014年8月Nature Materials杂志发表的一项研究表明,癌细胞主要有两种移动模式:大部分细胞团结在一起共同缓慢前进,少数细胞担任先锋冲在最前面。为了研究肿瘤细胞的侵袭机制,科学家们设计了一个微小的设备,将其作为细胞们的障碍赛场地。他们用这个设备模拟肿瘤周围的组织,并让正在经历EMT的癌细胞进入场地,由此成像癌细胞的迁移过程。(更多详细信息参见:Nature子刊:癌转移的两种行军方式

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:Polyclonal breast cancer metastases arise from collective dissemination of keratin 14-expressng tumor cell clusters

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