癌細胞擴散(又稱癌轉移)能夠侵襲更多的組織和功能,最終導致機體崩潰,90%的癌癥死亡都是由癌轉移造成的。十年前,法國科學家Jean Paul Thiery提出了癌轉移的假說,提出腫瘤細胞利用胚胎發育過程EMT進行擴散,EMT是指從上皮細胞向間充質細胞轉變的過程。由于一直未有直接證據加以證實,這一假說一直存在著爭議。
現在,加州大學圣迭戈分校醫學院的研究人員首次展示了癌細胞利用EMT程序進行轉移的機制,研究顯示癌細胞利用可逆EMT擴散到機體其他區域,并增值生長為轉移性腫瘤。這一研究證實了Thiery的理論,發表在十二月十一日的Cancer Cell雜志上。
EMT 本是胚胎發育中的過程,細胞從靜態的上皮細胞轉化為運動能力更強的間充質細胞,而后者移動到新位點形成新的組織和器官。Thiery提出癌細胞也能夠啟動 EMT,這種臨時性的改變使癌細胞得以從原發腫瘤分離出來,進入血流并在其他部位長出新腫瘤。癌細胞到達新位點后,就會關閉EMT程序,以便長成轉移性腫瘤。
“盡管Thiery在2002年就提出了這一模型,但它一直沒能在天然腫瘤模型中得到證實,”文章資深作者,藥理學和兒科副教授Jing Yang說。“我們這項新研究在體內展示了癌轉移過程中可逆的EMT,證實了Thiery的理論,解決了長期以來存在的爭議。”
文章的第一作者Jeff Tsai博士采用小鼠鱗狀細胞癌模型,發現EMT誘導基因Twist1的激活就足以啟動EMT開關,促使癌細胞進入血液循環。此外,研究人員在遠端關閉 EMT開關時,擴散的腫瘤細胞開始增值并形成轉移性腫瘤。該研究指出,可逆的EMT可能是人體內癌轉移的關鍵驅動力。
“在發育EMT與癌轉移EMT之間有許多相似性,”Yang說。“二者都通過同樣的細胞機制和信號通路來激活。在胚胎發育過程中,EMT程序是永久性的,變為間充質細胞就是上皮細胞的全部命運。而研究顯示,癌細胞需要可逆的EMT才能有效轉移。癌癥患者在診斷出原發腫瘤并經手術切除后,往往在數年后又發生癌轉移,研究人員指出EMT可能是喚醒休眠期腫瘤細胞的關鍵一步。
盡管此前有研究指出,腫瘤微環境中的低氧和炎癥等因素可以激活Twist1,但人們還不完全了解Twist1在原發腫瘤中的激活機制。同樣人們對Twist1在癌轉移位點關閉的機制也知之甚少。下一步,研究人員將對此展開進一步的深入研究。
現在不少制藥公司和研究所都在尋求EMT抑制劑來治療癌癥。這項研究指明了了解EMT機制的重要性。“EMT逆轉會促進轉移性腫瘤生長,這為醫生們敲響了警鐘,當患者血液循環中已經出現了腫瘤細胞時抑制EMT可能事與愿違。而阻止EMT逆轉則可能防止休眠的腫瘤細胞形成轉移性腫瘤。” Yang說。
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