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【新研究】麻省理工研究发现:癌细胞在转移过程中会软化,这是不是意味着阻止癌细胞软化,就可以阻止癌症转移?

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  本文为转化医学网原创,转载请注明出处

  作者:Yun

  导言:麻省理工学院研究人员发现:当癌细胞通常会在血流中传播到遥远的组织或器官,然后通过挤压血管壁进入转移部位而逃逸,而癌细胞转移过程中会软化。

  癌症是世界性难题,人们谈癌色变。一旦患上癌症,不仅要忍受身心的痛苦,还要承受人财两空的煎熬。

  据美国癌症研究协会发现,大部分的癌症患者最后都死于癌细胞的转移,这也是迄今为止癌症治愈率无法提高的最大绊脚石。如果科学家能够克服这个障碍,那么就可以找到新药,挽救癌症患者的生命。

  近日,麻省理工学院研究人员发现癌细胞发生转移时,通常会血流中传播到遥远的组织或器官,然后通过挤压血管壁进入转移部位而逃逸,而癌细胞在转移的过程中会变得更加柔软。该研究发表在《Biomechanics》杂志上,题为“Tumor cell nuclei soften during transendothelial migration”。

  

  该研究的意义在于如果有相关药物可以阻止癌细胞软化的话,那么就可能减慢或阻止癌细胞的转移。

  癌细胞扩散过程

  癌症细胞在转移过程中会遇到很多困难,首先要经过数十次变异,然后要克服细胞间粘附作用脱离出来,并改变形状穿过致密的结缔组织。成功逃逸后,癌症细胞将通过微血管进入血液,在那里它还可能遭到白细胞的攻击。接下来癌细胞将通过微血管进入一个新器官。

  提出假设

  当肿瘤细胞进入血液循环后,需经历跨内皮迁移才能进入到新器官中。当癌细胞在两个相邻的内皮细胞(组成血管的细胞)之间挤压,进入组织并开始繁殖时,就会发生这种情况。

  在这项新工作中,麻省理工学院和马里兰大学的研究人员提出假设:在跨内皮迁移过程中,癌细胞会变得更软,从而更容易通过内皮细胞之间的小缝隙。

  癌细胞变软

  为了探索这种可能性,研究人员创建了血管组织的3D模型,该模型模拟了血管内皮细胞。然后研究人员将三种不同类型的侵袭性转移肿瘤细胞(肺癌细胞、乳腺癌细胞和黑色素瘤细胞)置于内皮层上,并测量了癌细胞穿过内层时的机械性能。

  许多用于测量细胞刚度的现有技术,都需要与细胞进行物理接触,这会改变细胞的机械性能,例如原子力显微镜。为了避免这种干扰,研究人员决定使用两种光学技术,这些技术不需要与正在研究的细胞进行任何接触,并且还可以测量细胞核(细胞内部最坚硬的部分)的变化。

  第一个光学技术是共焦布里渊显微镜,它可以揭示细胞在3D环境中如何随时间变化。第二种技术,称为反射式共聚焦显微镜,可测量细胞膜和核膜的热涨落。

  研究人员发现,使用这两种技术发现所有类型癌细胞通过血管壁时都变得更加柔软。总体而言,肺癌,皮肤癌和乳腺癌细胞分别软化了30%20%20%。这些细胞的细胞核分别软化了32%、21%25%

  这种软化在细胞开始迁移后两到三个小时开始(此过程也称为外渗),并且在24小时后测量,细胞仍然很柔软。研究人员怀疑,这些软化的细胞在生物学上也可能与原始肿瘤中的细胞有所不同,从而使其对常规化学疗法具有抗性

  Roberts说:“这种软化可以使这些肿瘤细胞存活,进一步迁移到新的组织位置,并建立继发转移部位。”

  干扰癌细胞变软,抑制转移

  目前尚不清楚是什么导致细胞变软,但研究人员怀疑可能是由位于细胞核中的染色质结构改变引起的。

  研究人员希望他们的工作可以促进抗癌新药物的开发,这些新药物可以干扰细胞软化从而破坏癌细胞的转移。

  Roberts还说道:“某些化疗药物有可能改变肿瘤细胞的核机械特性并使其软化。这是个具有挑战性的问题,值得研究。如果可以选择性地使肿瘤细胞变硬,则可能抑制癌细胞的转移。”

  参考资料:

  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021929021001809?via%3Dihub

  注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

  版权说明:本文为转化医学网团队创作,如需转载,可直接在文章底部留言并备注公众号名称。

  

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