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癌細胞有多壞?它可以讓好細胞「叛變」

腫瘤為什麼會在體內到處轉移生根?《自然》雜誌封面推薦的一份新研究發現,癌細胞可以向周圍傳遞蛋白質,讓相鄰健康細胞“叛變”,變成幹細胞形式支持自己生長,作者稱其為“腐化”。

英國弗朗西斯·克里克研究所Ilaria Malanchi教授介紹,癌細胞可以離開它的主要生長部位,轉移到身體遠處的器官,威脅生命。癌細胞是否會成功轉移不僅取決於自身,也取決於轉移部位的生長環境,稱為腫瘤微環境,會影響癌細胞的生長和擴散。

只有少部分到達新位置的癌細胞可以成功生存並增殖。目前,我們對轉移部位癌細胞生長的早期過程知之甚少——身體每個部分都有著穩定的細胞生態,為什麼癌細胞就可以定居並且侵犯周圍細胞生長呢?

Malanchi介紹,本項研究我們利用新的實驗室技術,被稱為彩色癌症標記技術,癌細胞被工程改造後可釋放一種穿透細胞的熒光蛋白。這種蛋白可被臨近的細胞吸收,這些顏色標記的細胞可以被識別,與其他沒有與腫瘤接觸的細胞進行對比。我們可以更精準地研究腫瘤微環境中細胞的變化,有助於理解它們與腫瘤生長和轉移之間的關係,以此制定治療該疾病的治療策略。

本次實驗就在老鼠身上播種了轉移性乳腺癌細胞,研究它在肺部的轉移過程。如圖所示,轉移性的乳腺癌細胞被蛋白標記為黃色,而它可以影響周圍的健康細胞,這些細胞被其“腐化”標記為紅色,而未接觸的健康細胞顯示為白色。可見,紅色面積將越來越大。

Malanchi說,肺部的標記細胞具有了幹細胞樣的特徵,與其他健康肺細胞有所不同。他們把標記細胞與腫瘤細胞混合進行三維空間培養時,發現這些細胞可以支持腫瘤生長,證明它們有助於癌症轉移。也就是說,癌細胞把周圍細胞“腐化”了,將其變成了適於維持自身生存擴展的環境。

這些鄰近的細胞包括免疫細胞,研究發現原本應該殺傷癌細胞的免疫細胞反而有助於乳腺癌細胞在肺部的定居。

Malanchi與Wellcome-MRC幹細胞研究所的Joo-Hyeon Lee教授合作,將這些“叛變”的幹細胞進行培養,他們成功地將其培養形成了一個“微型肺”。微型肺主要由排列在肺泡上的肺泡上皮細胞組成,可發生氣體交換;而腫瘤微環境的標記細胞可形成具有更廣泛細胞類型的微型肺。

Lee說,癌細胞周圍的細胞接收了癌細胞的蛋白質後被“腐化”了,“叛變”成為了不同的細胞類型,脫離人體控制野蠻生長。這可以證明,癌細胞會對其他細胞產生強大影響,從而有益於自己的生存與擴散。這一點是可怕的,也開闢了一條新的道路,我們可以更深入地了解癌症引發的局部變化,從而研究抵抗癌症生存、傳播和發展。同時,這一作用的發現並不局限於癌症研究,通過彩色標記技術的方法,科學家還能夠研究體內不同細胞類型間的相互作用規律,有進一步的研究價值。

阿波羅網責任編輯:李華 來源:自然 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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