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阻止癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移 PNAS出妙招:抑制溶酶體

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來源:生物探索
  2018-08-28
很多癌癥之所以兇險(xiǎn),都與腫瘤細(xì)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(duì)抗癌轉(zhuǎn)移的新策略:通過關(guān)閉細(xì)胞“自己吃自己”的重要一步,促使癌細(xì)胞無法轉(zhuǎn)移。

       很多癌癥之所以兇險(xiǎn),都與腫瘤細(xì)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(duì)抗癌轉(zhuǎn)移的新策略:通過關(guān)閉細(xì)胞“自己吃自己”的重要一步,促使癌細(xì)胞無法轉(zhuǎn)移。

       細(xì)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(xì)胞自噬”(Autophagy)過程。

       自噬源于希臘語(yǔ)中的“自己吃自己”(autophagy),是細(xì)胞維持物質(zhì)周轉(zhuǎn)的重要機(jī)制,負(fù)責(zé)將細(xì)胞垃圾運(yùn)輸至溶酶體。對(duì)于腫瘤細(xì)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(xì)胞垃圾會(huì)被自噬體(autophagosome)包裹;隨后,自噬體會(huì)與溶酶體融合形成自噬溶酶體,進(jìn)一步降解其所包裹的內(nèi)容物,以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞本身的代謝需要和某些細(xì)胞器的更新。

       如何阻止癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移?

       在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家們比較了分別抑制自噬、溶酶體對(duì)于轉(zhuǎn)移性細(xì)胞的影響差異——當(dāng)人為抑制自噬時(shí),轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞的生長(zhǎng)都有所受限;當(dāng)使用氯喹(Chloroquine)抑制自噬和溶酶體功能時(shí),非轉(zhuǎn)移性細(xì)胞生長(zhǎng)同樣受到阻礙,而轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞卻被殺死了。

       文章作者M(jìn)ichael J. Morgan表示:“令人驚訝的是,對(duì)于轉(zhuǎn)移性細(xì)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(shí)抑制轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性細(xì)胞的生長(zhǎng)。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(xì)胞,將其殺死。”

       “高度轉(zhuǎn)移性細(xì)胞離開‘原住址’需要承擔(dān)很多壓力。細(xì)胞應(yīng)對(duì)壓力的方式之一是處理細(xì)胞垃圾或者受損的細(xì)胞組件并回收。當(dāng)我們抑制細(xì)胞內(nèi)掌管回收的溶酶體的活性,癌細(xì)胞會(huì)因?yàn)閴毫^大而無法生存。”Michael J. Morgan解釋道。

       關(guān)鍵蛋白

       研究人員推測(cè),溶酶體中一定有特殊的“東西”是針對(duì)轉(zhuǎn)移性細(xì)胞的。為了找到答案,他們構(gòu)建了氯喹耐藥性細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著對(duì)氯喹耐藥性的增加,癌細(xì)胞會(huì)失去轉(zhuǎn)移的潛力。

       “當(dāng)癌細(xì)胞能夠抵抗氯喹,它們會(huì)失去轉(zhuǎn)移的能力。當(dāng)癌細(xì)胞可以轉(zhuǎn)移時(shí),它們會(huì)對(duì)氯喹敏感。因此,當(dāng)它們依賴的處理氯喹的溶酶體活性受阻時(shí),轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞會(huì)停止生長(zhǎng)且死亡。” Michael J. Morgan表示道。

       研究團(tuán)隊(duì)提出一個(gè)假設(shè):當(dāng)癌細(xì)胞耐藥時(shí),即便它們?nèi)匀粫?huì)繼續(xù)生長(zhǎng),但是不會(huì)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(jìn)一步發(fā)現(xiàn),對(duì)藥物抵抗和敏感的細(xì)胞之間的主要區(qū)別是一種叫做ID4的蛋白質(zhì)水平——當(dāng)ID4蛋白水平低時(shí),癌細(xì)胞對(duì)氯喹敏感,具有轉(zhuǎn)移特性;當(dāng)ID4蛋白水平高,癌細(xì)胞對(duì)氯喹表現(xiàn)出耐藥性,且轉(zhuǎn)移能力減弱。

       事實(shí)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(gè)公認(rèn)的生物標(biāo)志物。轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞表達(dá)的ID4水平較低。如果癌細(xì)胞對(duì)氯喹耐藥,ID4水平會(huì)上升。”

       總而言之,ID4水平有望被應(yīng)用于預(yù)測(cè)癌細(xì)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(cè)患者對(duì)氯喹藥物治療的反應(yīng)。

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