當不同的細胞穿透組織內緊密、狹窄的空間時,它們往往會變形,這會導致相應壓力下它們的細胞核破裂。由康奈爾大學的工程師們領導的一項新研究發現:癌細胞具有彈性能力能夠修復自身,但這種核變形和破裂會損害癌細胞的基因組完整性,進一步推動癌癥發展。
這篇題為“Nuclear envelope rupture and repair during cancer cell migration”的研究論文發布在3月24日的《科學》(Science)雜志上。其研究發現包括有:
核變性使得局部喪失核膜(NE)完整性,導致了失控性交換核-質內容物,染色質突出穿過核膜及DNA損傷。核膜破裂的發生率隨著細胞限制及核纖層蛋白(nuclear lamins)耗盡而增加,核纖層蛋白在結構上支持了細胞膜。
腫瘤利用轉運必需內吞體分選復合物-III (ESCRT-III)機器的一些組件恢復了核膜完整性。
這些事件在核纖層蛋白水平下降的細胞中尤為突出,核纖層蛋白在許多癌癥中表達下調,往往與不好的結果相關。
盡管核膜破裂和由此導致的基因組不穩定可能推動了癌癥進展,它也代表了轉移癌細胞一個特別的弱點,并為開發出對抗轉移的新藥,通過阻斷核膜修復并抑制DNA損傷修復,來特異性靶向這些細胞提供了一個機會。
侵襲性轉移是絕大多數癌癥死亡的主要原因,但直到最近對于轉移過程仍知之甚少。加州大學舊金山分校的科學家們第一次在一個小鼠轉移癌模型中,直接觀察到了當侵襲性癌細胞遷移到肺臟時它們是如何建立灘頭陣地的。他們看到的非常令人驚訝:定位在肺臟的早期“先頭”癌細胞通常死亡,但它們首先放出了一些僵尸樣的顆粒,這些顆粒可以自身四處移動,被一波波免疫細胞所吞噬。就好像被這些癌癥顆粒感染了一樣,其中許多的免疫細胞隨后會鉆入到肺組織中,為未來通過血液漂浮安全定居并形成新轉移灶的癌細胞開辟空間。這項研究發布在2016年3月16日的Nature雜志上。
科學家們一般認為,上皮腫瘤的轉移擴散依賴于一個胚胎發育程序的激活,即上皮-間充質細胞轉化(EMT)。腫瘤細胞在這一過程中喪失自己的極性和細胞粘附,轉變成了遷移和侵襲能力較強的間充質細胞。普林斯頓大學的康毅濱(Yibin Kang)教授在2016年2月的trends in cancer雜志上發表了題為“Probing the Fifty Shades of EMT in Metastasis”的綜述文章。文章介紹了癌轉移領域EMT研究的一些最新進展,全方位探討了EMT在癌轉移中的多樣性。
人們一直認為癌轉移是單個癌細胞逃離原發瘤去另立山頭的故事。然而越來越多的證據表明這些癌細胞并不是獨自上路的,它們集結成團伙隨著血液在機體內流竄。Fred Hutchinson癌癥研究中心和Johns Hopkins醫學研究所的研究團隊在美國國家科學院院刊PNAS雜志上發表文章指出,癌細胞在整個轉移階段都是成群結隊的。他們還鑒定了這些高侵襲性腫瘤團塊的獨特分子標簽。研究顯示,這些腫瘤團伙的領導者是高表達角蛋白K14的細胞。
避免癌癥轉移,是治愈癌癥的一個重要挑戰。即使經過看似成功的治療,經過數年后,患者體內殘留的腫瘤細胞也有可能發生轉移,導致復發。這些癌細胞起源于原來的腫瘤,轉移到身體其他器官后,可以在相當長的時間內處于......
弗朗西斯克里克研究所(FrancisCrickInstitute)的研究人員發現了一種控制組織結構的關鍵機制,這種機制可能有助于識別使癌細胞更難擴散的藥物。這項發表在《NatureMaterials》......
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【1】PNAS:揭示蛋白JAG1在癌癥干細胞分化和轉移中起關鍵作用doi:10.1073/pnas.1815345116在一項新的研究中,來自美國萊斯大學和杜克大學的研究人員發現發現一種較小的蛋白--......
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