癌細胞分裂和擴散的能力源自“斷開的開關”

一項新的研究揭示了癌細胞如何從原發性腫瘤傳播到身體其他部位的新鮮見解。研究人員已經發現,這樣的電池具有“斷開的開關”,使得它們能夠擺脫物理約束。這項報告由英國倫敦癌症研究所(ICR)發表在細胞系統雜誌上。

研究領導者ICR癌症生物學部動態細胞系統團隊負責人Chris Bakal博士說,他們的研究表明,侵襲性癌細胞已經獲得了克服細胞運動的正常限制的能力。

絕大多數癌症死亡是因爲癌症從原發性腫瘤擴散到身體的其他部分。

這種癌擴散的過程稱爲轉移,並且因爲癌細胞獲得遷移的能力而出現。尋找預防或停止轉移的方法可以拯救許多生命。

研究人員已經發現了轉移性和非轉移性細胞之間的許多物理和化學差異。

例如,在2013年,一大羣科學家發表了一個文章,描述轉移細胞的機械性質,如何粘附到表面,遷移,與氧氣反應和產生蛋白質過程。

“斷開開關”允許持續YAP生產

在新的研究中,ICR團隊描述瞭如何發現身體周圍的癌細胞具有的斷開的開關,其持續激活的稱爲YAP的重要分子。

YAP作爲“機械傳感器”,允許細胞“感覺”其周圍環境 - 如它如何粘附到細胞外基質。細胞外基質包含水,蛋白質和由保持它們位置並調節關鍵生物化學和生物力學信號的細胞分泌的其它分子的非細胞組分。

通常,細胞在身體組織周圍移動的能力受其與細胞外基質和其他細胞的關係的嚴格約束。然而,YAP可以通過打開被關閉的基因來克服這些物理約束。

研究小組發現,不同於正常細胞 - YAP生產和活性被調節 - 癌細胞能夠一直傳播產生YAP,允許它們逃脫它們的物理限制。

研究人員發現,稱爲β-PIX的分子部分控制YAP信號傳導。他們通過在實驗室生長的癌細胞中一個一個地系統地關閉950個基因發現了它。

beta-PIX和YAP之間的鏈接斷開

在進一步的實驗中,研究小組發現當細胞粘附於細胞外基質同時通過組織移動時,β-PIX增強YAP活性。

當細胞被迫保持粘附到基質時,YAP活性更高。然而,當β-PIX分子水平耗盡時,其大大降低。

然後研究人員更仔細地研究了β-PIX和YAP之間的關係及其如何在轉移中起作用。他們在來自原發性腫瘤和繼發性腫瘤的細胞的三陰性乳腺癌細胞中檢查它。

正如預期,測試表明,禁用原發性腫瘤的癌細胞中的β-PIX通路不能激活YAP。然而,在繼發性腫瘤中對轉移性細胞進行相同的操作確實激活了YAP。

研究人員說這表明beta-PIX和YAP之間的聯繫在細胞轉移中被打破,,即使沒有綁定到細胞外基質時,也允許它們保持高水平的YAP。(榕榕 203844)

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