很多癌癥之所以兇險,都與腫瘤細胞轉(zhuǎn)移有關(guān)。近日,《PNAS》期刊描述了科羅拉多大學(xué)癌癥中心的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的對抗癌轉(zhuǎn)移的新策略:通過關(guān)閉細胞“自己吃自己”的重要一步,促使癌細胞無法轉(zhuǎn)移。
細胞自噬
來自于科羅拉多大學(xué)癌癥中心的科學(xué)家們關(guān)注的是“細胞自噬”(Autophagy)過程。
自噬源于希臘語中的“自己吃自己”(autophagy),是細胞維持物質(zhì)周轉(zhuǎn)的重要機制,負責將細胞垃圾運輸至溶酶體。對于腫瘤細胞而言,通過自噬捕獲、降解受損或者不必要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)更有利于其生存。
自噬具體過程包括兩步:首先,細胞垃圾會被自噬體(autophagosome)包裹;隨后,自噬體會與溶酶體融合形成自噬溶酶體,進一步降解其所包裹的內(nèi)容物,以實現(xiàn)細胞本身的代謝需要和某些細胞器的更新。
如何阻止癌細胞轉(zhuǎn)移?
在這項研究中,科學(xué)家們比較了分別抑制自噬、溶酶體對于轉(zhuǎn)移性細胞的影響差異——當人為抑制自噬時,轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性癌細胞的生長都有所受限;當使用氯喹(Chloroquine)抑制自噬和溶酶體功能時,非轉(zhuǎn)移性細胞生長同樣受到阻礙,而轉(zhuǎn)移性癌細胞卻被殺死了。
文章作者Michael J. Morgan表示:“令人驚訝的是,對于轉(zhuǎn)移性細胞而言,自噬本身并不是最重要的。如果在早期階段抑制自噬,可以同時抑制轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性細胞的生長。但是如果在晚期阻止,即自噬溶酶體階段,我們則可以更有效地靶向轉(zhuǎn)移性細胞,將其殺死。”
“高度轉(zhuǎn)移性細胞離開‘原住址’需要承擔很多壓力。細胞應(yīng)對壓力的方式之一是處理細胞垃圾或者受損的細胞組件并回收。當我們抑制細胞內(nèi)掌管回收的溶酶體的活性,癌細胞會因為壓力過大而無法生存。”Michael J. Morgan解釋道。
關(guān)鍵蛋白
研究人員推測,溶酶體中一定有特殊的“東西”是針對轉(zhuǎn)移性細胞的。為了找到答案,他們構(gòu)建了氯喹耐藥性細胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著對氯喹耐藥性的增加,癌細胞會失去轉(zhuǎn)移的潛力。
“當癌細胞能夠抵抗氯喹,它們會失去轉(zhuǎn)移的能力。當癌細胞可以轉(zhuǎn)移時,它們會對氯喹敏感。因此,當它們依賴的處理氯喹的溶酶體活性受阻時,轉(zhuǎn)移性癌細胞會停止生長且死亡。” Michael J. Morgan表示道。
研究團隊提出一個假設(shè):當癌細胞耐藥時,即便它們?nèi)匀粫^續(xù)生長,但是不會轉(zhuǎn)移。這一結(jié)果有助于醫(yī)生確定哪類癌癥患者能夠受益于氯喹治療。
他們進一步發(fā)現(xiàn),對藥物抵抗和敏感的細胞之間的主要區(qū)別是一種叫做ID4的蛋白質(zhì)水平——當ID4蛋白水平低時,癌細胞對氯喹敏感,具有轉(zhuǎn)移特性;當ID4蛋白水平高,癌細胞對氯喹表現(xiàn)出耐藥性,且轉(zhuǎn)移能力減弱。
事實上,ID4已經(jīng)被應(yīng)用于膀胱癌、前列腺癌、乳腺癌中,即ID4水平越高,患者治療效果往往越好。Michael J. Morgan說:“ID4是一個公認的生物標志物。轉(zhuǎn)移性癌細胞表達的ID4水平較低。如果癌細胞對氯喹耐藥,ID4水平會上升。”
總而言之,ID4水平有望被應(yīng)用于預(yù)測癌細胞的轉(zhuǎn)移性,而且這種轉(zhuǎn)移性很大程度上依賴于溶酶體的作用?;颊咴l(fā)性腫瘤的ID4水平有望用于預(yù)測患者對氯喹藥物治療的反應(yīng)。
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