肺癌临床癌症干细胞与肿瘤细胞的生物力学特征及分子调控：对肿瘤发生和转移的意义

《Acta Biomaterialia》：Biomechanical profiles and molecular regulation of clinical cancer stem cells and tumor cells: Implications for tumorigenicity and metastasis of lung cancer

本研究通过比较肺癌临床样本中癌症干细胞（CSCs）与肿瘤细胞（TCs）的生物力学特性，发现TCs较CSCs具有更高刚度，且良性肿瘤中CSCs更软、TCs更硬。研究证实细胞力学特性与肿瘤类型、分期、分级相关，并鉴定出BCL9L等调控基因。联合CSCs与TCs的力学参数可作为优于单一细胞类型的肿瘤分类生物标志物。

　　

¹亮点

临床癌症干细胞（CSCs）和肿瘤细胞（TCs）的力学特性在癌症进展中起关键作用。本研究表明，与CSCs相比，TCs表现出更大的刚度，且在良恶性肺肿瘤中存在显著差异。CSCs和TCs的力学特性与肿瘤类型、分期和分级密切相关，而BCL9L等调控基因参与了这些生物力学变化。重要的是，CSCs和TCs的联合生物力学特征在肿瘤分类中优于单一细胞类型的特性。

²结论

当前研究表明，来自肺良性（LB）和恶性（LM）肿瘤的临床CSCs和TCs在力学行为上存在显著差异。结果显示，在所有肿瘤类型中，CSCs均显著软于其对应的TCs，且从CSCs到TCs的细胞刚度显著增加，这与CSCs比TCs更具致瘤性且更柔软，以及CSCs分化伴随细胞刚度增加的报道一致。然而，从CSCs到TCs的刚度增加程度在LB和LM肿瘤间存在差异，LB肿瘤的CSCs更软而TCs更硬。TCs和CSCs的力学特性在个体患者中呈线性相关，且可能与肿瘤分期和分级有关。这些发现与CSCs和TCs的细胞骨架和形态学分析结果一致。此外，我们发现了调控细胞力学特性的基因和蛋白质（如BCL9L），并解释了从CSCs向TCs分化过程中这些特性的变化。最后，CSCs和TCs的联合力学参数作为肿瘤分类的生物标志物优于单独使用CSCs或TCs的力学参数。