癌症是由于身体某处单独的肿瘤演变而来的,一旦肿瘤没有及时发现治疗,癌细胞就分裂失控(能进行多极分裂),并且局部侵入附近正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分,更远的大脑。
癌细胞在体内扩散的过程叫做转移。当癌细胞离开原始的肿瘤位置侵入到附近的正常组织,这过程就已经开始了。随着细胞的快速扩散,它们通过种植性移植、血道移植、淋巴转移三种不同途径,可以扩散到体内其他部位。
为什么有些患者会发生转移而其他人不会,在很大程度上还不清楚。ISTA 教授 Daria Siekhaus 周围的研究人员现在正在为更好地了解某些类型癌症的过程做出贡献。他们仔细研究了一种名为 MFSD1 的蛋白质的作用——这是一种他们先前确定的影响果蝇细胞迁移的蛋白质的哺乳动物亲属。因此,来自 Siekhaus 小组的Marko Roblek 创造了缺乏这种蛋白质的小鼠癌细胞。如果没有这种蛋白质,细胞的移动速度会更快,这表明 MFSD1 会阻止细胞移动。该团队与苏黎世大学的合作者一起,在患有乳腺癌、结肠癌和皮肤癌的活小鼠身上测试了他们的理论。“在没有 MFSD1 的情况下,转移的数量大幅增加,”Daria Siekhaus 总结了结果。
癌细胞抵抗饥饿和压力
“我们想知道为什么较低的 MFSD1 水平除了允许它们更自由地移动之外对肿瘤有益。例如,当癌细胞在血液中传播时,它们会经历很多机械应力,”Marko Roblek 解释说。因此,研究人员对含有和不含这种蛋白质的癌细胞进行了压力测试。Roblek 使用一个小的橡胶刮刀,试图将细胞从他生长的培养皿表面刮掉。虽然含有 MFSD1 的癌细胞在机械压力下迅速死亡,但不含这种蛋白质的癌细胞往往保持完整。研究小组得出结论,如果没有这种蛋白质,某些肿瘤细胞会更容易进入血液并找到进入身体其他部位的途径。在另一项实验中,研究人员测试了癌细胞's 对营养缺乏的抵抗力与类似的结果。同样,缺乏 MFSD1 的细胞存活的时间更长。
蛋白质防止脱离
该团队能够证明,细胞对饥饿和机械压力的反应都是由蛋白质 MFSD1 引起的。它通过影响位于细胞表面的特定受体来实现。这些所谓的整合素确保细胞相互粘连,细胞外基质是我们体内细胞周围的密集网络。在一个恒定的循环中,细胞产生这些受体,将它们运送到细胞表面并返回细胞内部。如果肿瘤细胞缺乏 MFSD1,它们就无法回收某种类型的整合素。“结果是,细胞与周围组织和彼此之间的粘附较少,这使得它们更容易迁移,”Daria Siekhaus 说。
患者数据支持研究结果
来自奥地利圣珀尔滕大学医院的 Rita Seeböck 对患者数据的分析也支持了该团队的研究结果。这些数据以匿名形式在线提供给研究人员,显示了 MFSD1 水平与患者预后之间的相关性。“我们已经看到患有特定形式的乳腺癌、胃癌和肺癌的患者,其 MFSD1 水平较低,结果较差。高水平的 MFSD1 似乎具有保护作用——它的作用类似于肿瘤转移的抑制因子,”癌症研究人员 Roblek 说。
为了优化患者的治疗,医生已经在分析某些基因的表达。现在,他们还可以寻找编码蛋白质 MFSD1 的基因。“如果这个标记变得更加成熟,医生可以使用它来帮助分类癌症的侵袭性并决定不同的治疗方案,”生物学家 Daria Siekhaus 建议道。在未来的研究中,该团队希望详细关注蛋白质如何在分子水平上发挥作用,并且很想知道人为提高 MFSD1 的数量是否有助于抑制某些肿瘤的扩散。长期目标是检查它是否可以用作治疗目标。
癌症的扩散是癌症研究中的难点,也是造成癌症高死亡率的主要原因。因为癌症的扩散使得人体多处器官和组织受到侵害,使得人体代谢不能正常进行,引发一系列的疾病。如果有一天能够破解癌症转移扩散难题,那么人类将不再谈癌色变,控制癌症成为可能。
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