發(fā)布日期：2018-08-03
通常大多數(shù)乳腺腫瘤始于乳房乳管的內(nèi)層細(xì)胞，而這些細(xì)胞又被肌上皮細(xì)胞所包圍。此前，科學(xué)家認(rèn)為，肌上皮細(xì)胞的細(xì)胞層是一種靜態(tài)的防止癌癥浸潤(rùn)的屏障。
而最近，美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的小鼠組織中進(jìn)行的試驗(yàn)顯示，乳房乳管周圍的細(xì)胞層能夠伸出并捕獲逃逸的癌細(xì)胞來防止其在體內(nèi)擴(kuò)散。這表明肌上皮細(xì)胞的細(xì)胞層是一種能抑制乳腺癌轉(zhuǎn)移的積極防御機(jī)制。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果于7月30日在線發(fā)表在《細(xì)胞生物學(xué)雜志》上。
據(jù)了解，肌上皮層在臨床上被用于診斷區(qū)分人類中的限制性乳腺癌和浸潤(rùn)性乳腺癌。若乳腺癌細(xì)胞沖破該肌上皮層，其結(jié)果就是所謂的浸潤(rùn)性癌，該類型的癌癥有更高的復(fù)發(fā)率并且需要更激進(jìn)的治療方法。
“如果癌癥轉(zhuǎn)移被看作是長(zhǎng)跑比賽，則突破該細(xì)胞層就相當(dāng)于從起跑線沖出。”約翰斯·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)教授及約翰·霍普金斯西德尼金梅爾綜合癌癥中心成員Andrew Ewald說：“了解癌細(xì)胞是如何被限制的，可以幫助我們開發(fā)能預(yù)測(cè)個(gè)體癌癥轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的方法。”
在該研究中，Ewald和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)從小鼠乳腺內(nèi)層取出的細(xì)胞進(jìn)行改造來產(chǎn)生蛋白Twist1，該蛋白通過改變基因表達(dá)起作用，與多種腫瘤類型的癌癥轉(zhuǎn)移有關(guān)。
令人驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)浸潤(rùn)性Twist1細(xì)胞突破肌上皮層時(shí)，肌上皮細(xì)胞能夠抓住這些逃逸的細(xì)胞。在總共114次觀察中，有92%的時(shí)候，它可以將其拉回到乳腺導(dǎo)管內(nèi)。
Ewald實(shí)驗(yàn)室的博士生Katarina Sirka說：“這些研究結(jié)果確立了肌上皮細(xì)胞作為防御細(xì)胞逃逸的動(dòng)態(tài)屏障的新概念，而不像之前推測(cè)的那樣僅僅充當(dāng)靜態(tài)的阻擋物。”
為了證實(shí)他們的發(fā)現(xiàn)是一種主動(dòng)行為而不僅僅是由于細(xì)胞天然的“黏性”，Ewald和他的團(tuán)隊(duì)改變了肌上皮細(xì)胞的兩個(gè)關(guān)鍵特征：它們的收縮能力和它們與浸潤(rùn)細(xì)胞的數(shù)量比。
首先，研究人員對(duì)小鼠肌上皮細(xì)胞進(jìn)行遺傳改造，以去除其平滑肌肌動(dòng)蛋白（一種促使細(xì)胞收縮的蛋白）。與作為對(duì)照的正常肌上皮細(xì)胞相比，在這種情況下突破肌上皮層的逃逸浸潤(rùn)細(xì)胞的數(shù)量增加了3倍。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，減少肌上皮細(xì)胞與浸潤(rùn)性細(xì)胞的比例也會(huì)增加逃逸癌細(xì)胞的數(shù)量。與沒有防御屏障的浸潤(rùn)性細(xì)胞的擴(kuò)散相比，通過為每個(gè)浸潤(rùn)細(xì)胞添加兩個(gè)肌上皮細(xì)胞，其逃逸率就降為1/4。
加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的外科病理學(xué)研究員Eliah Shamir說：“這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樗砻骷∩掀ぜ?xì)胞的物理完整性和肌上皮細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)對(duì)于預(yù)測(cè)人類乳腺腫瘤的行為非常重要。任何肌上皮層變薄或脫落的地方都有可能有癌細(xì)胞逃逸。”
未來，Ewald和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃研究促使肌上皮層發(fā)生動(dòng)態(tài)反應(yīng)的細(xì)胞機(jī)制，以及由其失敗而導(dǎo)致浸潤(rùn)發(fā)生的原因。（張思瑋）
相關(guān)論文信息：DOI: 10.1083/jcb.201802144
《中國科學(xué)報(bào)》 (2018-08-03 第8版 生活)
來源：中國科學(xué)報(bào)
