为什么一些癌细胞会失去迁移能力?

【字体: 时间:2023年01月21日 来源:Cancer Science

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  在最近发表在《癌症科学》杂志上的一项研究中,来自金泽大学的研究人员展示了一些肠癌细胞如何在分裂时失去扩散能力,并在癌细胞生长时被消灭。

  
   

Figure 1(A).    

图像:成像显示小鼠肝脏中观察到的转移和非转移亚型肠道肿瘤细胞转移率(红色)的差异

癌细胞发展出多种繁殖机制。一个来自古老的进化理论的例子是积极选择,即具有有利癌症突变的细胞倾向于蓬勃发展。然而,负性选择的作用-具有不利突变的前述细胞的过程-尚未与癌症明确联系。现在,金泽大学的Masanobu Oshima领导的团队揭示了肠道肿瘤中负选择的潜在参与。

研究小组首先从小鼠肠道肿瘤中分离和繁殖细胞。在移植到小鼠脾脏后,观察到这些细胞迁移或转移到肝脏的能力。手术后2周,30%的移植细胞根本没有迁移到肝脏。然而,对迁移细胞和非迁移细胞的基因分析显示,事实上,这两种类型的细胞都有来自原始肿瘤的所有癌症突变。因此,某些细胞转移潜能的丧失并不归因于癌症突变的丧失。

然后,所有类型的繁殖细胞都在凝胶基质(模拟内部组织环境)上生长。然而,非转移性细胞的生长和存活率降低。因此,这些不利的癌细胞很可能由于负选择而被消灭。为了随后检查肿瘤诱导特性,所有类型的细胞都被植入健康小鼠体内。事实上,非转移性细胞也不会产生肿瘤。

现在,研究人员已经发现,非转移性细胞通常会随着转移性细胞一起迁移。然而,当细胞一起移植时,非转移性细胞仅部分迁移。为了了解其转移减少的可能原因,进行了基因测序,结果显示转移性细胞与非转移性细胞的遗传谱有很大不同。事实上,非转移性细胞表现出最明显的基因减少,这些基因表现出干细胞的特征(干细胞可以无限生长)。

最后,在细胞经过多轮繁殖后,评估所有细胞类型的转移模式。虽然非转移性细胞保留了完全丧失转移能力,但一些转移性细胞也最终降低了这种能力,再加上干细胞样基因的抑制。

这项研究证实,某些癌细胞失去了它们的迁移特性,因此,为了肿瘤组织的生长,它们被消除了。研究小组还报告说,干细胞相关基因的抑制可能是原因之一。研究人员说:“转移能力丧失的机制对未来发展抗转移的治疗策略很重要。”这些细胞可能是控制癌症扩散的关键。 

背景:  

积极选择和消极选择:积极选择是由达尔文首先提出的理论,是一种进化原理,即有利的基因或特征将被保留下来,并随着时间的推移在种群中变得更加普遍。这些是支持细胞或有机体生存和繁殖的典型特征。另一方面,消极选择指的是一种理论,即对生存不利的特征(如致病基因)将随着时间的推移而消失。

在癌症生物学的背景下,积极选择包括促进诸如无限生长和逃避免疫系统等特征,这使得癌细胞不受控制地扩散。迄今为止,研究主要表明癌细胞是如何通过积极选择进化的。在这项研究中,研究人员表明,负选择在癌症生物学中也发挥着作用,通过根除停止表现出致瘤特征的细胞。

文章标题

Frequent loss of metastatic ability in subclones of Apc, Kras, Tgfbr2 and Trp53 mutant intestinal tumor organoids

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