科学家揭示乳腺癌细胞转移的机制

2020-07-12 11:46:14 新闻来源:网络
  美国科学家发现,一种蛋白质可以让乳腺癌细胞在体内移动,形成新的肿瘤,这是一种叫做转移的过程。他们的结论来自实验室实验和小鼠模型,解释了最常见的乳腺癌类型--浸润性导管癌--的转移机制。这种被称为E-cadherin的蛋白质似乎限制了癌细胞中的分子压力,从而使它们能够存活下来,形成新的肿瘤。
  这一发现发表在9月4日出版的"自然"杂志上,可能会为防止乳腺癌复发带来新的方法。
  研究人员此前曾认为,癌细胞必须失去E-cadherin才能转移。"很难解释为什么患者的乳腺肿瘤通常会继续表达E-cadherin,"细胞生物学教授、约翰·霍普金斯金梅尔癌症中心(Johns Hopkins Kingmail)癌症侵袭和转移项目联合主任安德鲁斯·埃瓦尔德(AndrewEwald)说。"很难解释为什么患者的乳腺肿瘤通常继续表达E-cadherin。"我们的研究旨在检测这种蛋白在浸润性导管癌(最常见的乳腺癌亚型)转移中的作用。
  Ewald指出,乳腺癌和其他癌症造成的绝大多数死亡都是由转移引起的,因此预防转移是癌症研究的一个关键目标。
  从科学的角度来看,转移可分为许多不同的阶段,包括癌细胞侵入健康的乳腺组织,逃避原发肿瘤,进入血管并存活在血管中,进入新的器官,在肺部等远距离器官中存活和播种新的肿瘤。
  癌细胞在转移早期将与原发肿瘤分离。大量研究集中于癌细胞如何通过E-cadherin在分子水平上相互粘附。在一些癌症中,如乳腺癌,即所谓的浸润性小叶癌(ILC),消除E-cadherin的基因突变似乎是转移的关键因素。
  然而,在其他类型的癌症中,如浸润性导管癌(IDC中最常见的乳腺癌,占所有乳腺癌诊断的80%以上),蛋白质被保留,甚至过度表达,这是科学家至今无法解释的矛盾之处。
  为了研究这个问题,Ewald和他的同事测试了E-cadherin在代表人类乳腺癌常见亚型的三种浸润性导管癌实验模型中的作用:管状乳腺癌、基底细胞样乳腺癌和三重阴性乳腺癌。这些亚型具有不同的基因表达模式和不同的一般患者预后。
  研究人员首先测试了E-cadherin在肿瘤侵袭过程中的作用。在这三种模型中,E-cadherin基因的缺失都显着地提高了癌细胞侵袭健康组织的能力。例如,在小鼠模型中,产生E-cadherin的肿瘤侵袭其肿瘤边缘的6%,而没有产生E-cadherin的肿瘤侵袭其边缘的82%。
  在实验室实验和动物模型中,E-cadherin缺失阻碍了三种乳腺癌模型的所有其他生物学转移阶段。没有E-cadherin的细胞在迁移过程中丢失,在与原发肿瘤分离后的每一步都会发生大量死亡。Ewald说,成功迁移和存活的细胞很少不会在新器官中增殖,很少形成新的肿瘤。
  好消息是,我们的研究表明,即使在理想的实验室环境下,转移过程似乎也非常低效,"Ewald说。研究表明,约99%与原发肿瘤分离的细胞死亡,从未形成新的肿瘤。
  Ewald说:"研究结果表明,乳腺癌细胞需要粘附在连接点上才能存活,最终传播并导致死亡。"我们未来的研究旨在探索如何针对与E-cadherin相关的存活信号来预防转移,从而拯救患者的生命。
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