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科学家解读癌症扩散的奥秘!

来源:本站原创 2019-06-19 22:47

本文中,小编整理了科学家们近期在癌症扩散研究领域取得的重要研究成果,与大家一起学习!

【1】PLoS Computat Biol: 机会性癌细胞如何通过血液扩散?

doi:10.1371/journal.pcbi.1006395

根据伯明翰大学科学家们的最新研究结果,癌细胞可能依赖机会主义和化学信号在机体内进行扩散。原发中的癌细胞中通过血管或淋巴系统传播,在这一过程中定殖到其他器官。在这个过程中,癌细胞需要穿过内皮细胞层-血液或淋巴管排列的细胞。人们一直认为,癌细胞会向内皮细胞发出化学信号,从而打开癌症可以通过其移植的空隙,但伯明翰的研究表明,其它过程也可能起作用。

研究者通过合作,建立了内皮细胞行为的详细数学模型,以显示内皮层开口的方式和位置,以及它们保持打开的时间长度,研究者指出,细胞结构中的物理性作用如何不断地向不同方向推动和拉动细胞,有时导致它们之间的结合破裂,留下暂时的空隙。

【2】Nat Methods:新型工具或能鉴别出引发癌症扩散的罪魁祸首

doi:10.1038/s41592-019-0371-5

癌症能在机体远端“扎根”(癌症转移)是引发90%实体瘤患者死亡的主要原因,癌症转移是复杂遗传相互作用的结果,目前研究人员仍然很难对癌症转移进行深入研究,近日,一项刊登在国际杂志Nature Methods上的研究报告中,来自耶鲁大学的科学家们通过研究设计了一种新方法,其能帮助鉴别出癌症中最危险的相互作用。

研究者Sidi Chen教授说道,癌症转移是一个非常复杂的过程,其并不像是一个基因控制一切,在癌症转移过程中存在成千上万种潜在的相互作用,我们很难知道哪一种是最重要的。利用CRISPR基因编辑技术,研究人员开发出了包含大约1.2万个独特结构(能在细胞中敲除基因的DNA)的文库,这些结构能够靶向作用参与人类癌症转移的325对基因,其中多个基因发生突变都会引发小鼠机体中的恶性扩散。

【3】Nature:新研究揭示为何癌症最常扩散到肝脏

doi:10.1038/s41586-019-1004-y

胰腺导管腺癌(PDAC)是最常见的胰腺癌类型,目前是美国癌症死亡的第三大原因。当癌症扩散到另一个器官时,它最常转移到肝脏。如今,在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚大学、肯塔基大学、梅奥诊所和乔治亚大学的研究人员发现肝实质细胞(hepatocyte,也译作肝细胞)---肝脏的主要功能细胞---处于一种连锁反应的中心,这种连锁反应使得肝脏对癌细胞特别敏感。这些肝细胞通过激活一种称为STAT3的蛋白来对炎症作出反应,这种蛋白接着增加其他的称为SAA的蛋白产生,SAA蛋白接着重塑肝脏和创建癌细胞“接种”所需的“土壤”。这些研究人员证实通过利用阻断IL-6---驱动这种连锁反应的炎症信号---的抗体阻断这一过程可限制癌症扩散到肝脏中的潜力。

研究者表示,这种种子-土壤假设(seed-and-soil hypothesis)得到了广泛认可,但是我们的研究如今表明肝细胞是这一过程的主要协调者。在这项新的研究中,Beatty及其团队首先使用了PDAC小鼠模型。他们发现在PDAC小鼠中,几乎所有的肝细胞都表现出STAT3活化,相比之下,在没有的小鼠中,仅不到2%的肝细胞表现出STAT3活化。

【4】NEJM:新型药物有助于治疗扩散性三阴性乳腺癌

doi:10.1056/NEJMoa1814213

根据最近的一项数据,一种新的“智能药物”已经为患有转移性三阴性乳腺癌的女性带来了希望。该试验的数据今天发表在新英格兰医学杂志上。“我认为这种药物有可能改变临床实践,因为数据看起来非常引人注目,尽管试验中患者数量相对较少,”哥伦比亚大学Vagelos学院医学助理教授Kevin Kalinsky说:“对转移性三阴性乳腺癌患者的需求未得到满足,我们发现这种新疗法可使明显缩小”。

三阴性乳腺癌是一种侵袭性疾病,相对于其他乳腺癌,在年轻女性和非裔美国女性中更为常见。三阴性乳腺癌不表达雌激素受体,孕酮受体或HER2。因此,从历史上看,治疗仅包括用于三阴性乳腺癌的化学疗法而不包括靶向疗法,例如激素疗法或赫赛汀。

【5】Cell:揭示癌细胞通过劫持免疫细胞在体内扩散机制

doi:10.1016/j.cell.2018.12.038

在一项新的研究中,来自英国伦敦大学玛丽女王学院的研究人员发现了浸润性皮肤癌释放出的分子对进行健康的免疫细胞进行重编程,从而有助于这种癌症扩散。利用抑制性药物靶向这些分子可能有助于阻止这种侵袭性皮肤癌在治疗后复发,相关研究结果发表在Cell期刊上。

这些研究人员获取了小鼠和人类样本中来自于侵袭性边缘的细胞,以便研究它们产生的一种称为肌球蛋白II的蛋白的影响。他们发现,这些细胞中高水平的肌球蛋白II不仅让它们更具有迁移性,而且还触发释放对免疫系统进行重编程的化学物质。这些化学物质会影响周围健康的称为巨噬细胞的免疫细胞,并劫持它们的天然的癌症杀伤能力。这意味着这些免疫细胞并不攻击癌细胞,而是最终有助于这些癌细胞存活下来。这些化学物质中的一些还在血管中形成小孔,从而允许癌细胞逃逸到血液中并侵入身体的新部位。

【6】MCP:癌症如何扩散?科学家鉴别出影响癌细胞间沟通交流的关键基因!

doi:10.1074/mcp.RA118.000644

癌症是如何进行扩散的?近日,一项刊登在国际杂志Molecular & Cellular Proteomics上的研究报告中,来自麦吉尔大学的科学家们通过对人类大脑细胞进行研究,回答了关于癌症扩散过程中的重要问题;研究人员对一种名为EGFRvIII的基因进行研究,EGFRvIII主要存在于胶质母细胞瘤患者机体中,而胶质母细胞瘤是一种快速发生扩散的恶性脑瘤,其通常难以治疗。

这项研究中,研究人员深入分析了致癌基因(诸如癌基因EGFRvIII等)如何改变细胞之间交流信息的内容,研究者Janusz Rak博士表示,癌细胞会成群结队地攻击我们,但如果想要协同工作的话,癌细胞之间必须相互沟通;其中一种方法就是通过名为细胞外囊泡(Evs)或外泌体的微小囊泡结构来沟通,细胞外囊泡中通常会充满活性蛋白质,其能扮演细胞间穿梭信使的功能。

【7】Cell Metabol:突破!阻断关键糖原分子或能有效减缓或抑制卵巢癌的扩散

doi:10.1016/j.cmet.2018.08.007

在近乎80%的卵巢癌中,在患者被确诊之前癌细胞就已经扩散到了网膜之中,网膜是一种覆盖肠道的高能量脂肪垫组织,一旦癌细胞扩散到网膜中后期就会促进癌症快速进展。近日,一项刊登在国际杂志Cell Metabolism上的研究报告中,来自芝加哥大学医学中心的科学家们通过研究描述了快速扩散的卵巢癌细胞的下一步行动,一旦癌细胞浸润到了网膜后,其就会开始剔除脂肪细胞,同时肿瘤组织就会招募癌症相关的成纤维细胞(CAFs),这些细胞能够通过增强癌细胞产生额外能量来源的机制(比如增加血液向组织流动),来加速癌症的进展和扩散。

这项研究中,研究人员利用了一种名为定量磷酸化蛋白质组学技术(quantitative phosphoproteomics)对人类卵巢癌细胞和加速腹部癌症扩散的癌症相关成纤维细胞之间的信号通路进行了研究,当研究者在实验室中培育人类卵巢癌细胞和癌症相关的成纤维细胞时,他们就能够检测出这些细胞之间互联的关键组分,这或许就能够帮助研究人员阐明糖原在卵巢癌代谢和快速扩散中表演的关键角色。

【8】Nat Struct Mol Biol:“垃圾DNA”的副产物或与癌症扩散直接相关

doi:10.1038/s41594-018-0102-0

近日,来自加利福尼亚大学的研究人员通过研究发现,所谓的“垃圾DNA”的副产物或许也参与了癌症的扩散,相关研究结果刊登于国际杂志Nature Structural & Molecular Biology上。人类基因组中仅有大约2%的序列能够编码发挥正常功能的蛋白质,很多年来科学家们一直认为其余98%的基因组(垃圾DNA)都是无用的序列,有些垃圾DNA能够转录成为特殊的RNA分子来支持细胞功能,包括转移RNAs(tRNAs)和microRNAs(miRNAs),而剩下的非编码RNA也被认为是非功能性的垃圾RNA。

此前研究人员通过研究发现,结肠癌细胞中产生的几千个增强RNAs(eRNAs)能对机体的慢性免疫信号产生反应,eRNAs是研究人员新鉴别出的一类非编码RNAs,研究人员非常想知道其是否在细胞中能发挥相应的作用,这项研究中,研究人员就通过研究发现,eRNAs在癌症扩散上扮演着关键的角色,他们发现,eRNAs能够直接激活对发育非常重要的基因的表达,其能与癌症扩散蛋白BRD4相互作用,一直以来,BRD4被认为是一种潜在的靶点,研究人员能利用该靶点来开发出多种小分子抵御BRD4,从而抑制癌症进展。

【9】J Immunol:肺部气道细胞或能促进肝癌细胞向肺部扩散

doi:10.4049/jimmunol.1700544

肝细胞癌(HCC)是一种最常见的,其也是全球引发癌症患者死亡的第三大原因,尽管肝细胞癌患者能从多种诊断和疗法中获益,但其平均寿命仍仅有16.2个月,而癌细胞扩散到肺部的患者的生存期仅有不到6个月时间。当肿瘤细胞从肝脏进入到血液中就预示着癌症肺转移开始了,这个过程涉及了一系列和宿主之间的细胞反应,但目前研究人员并不确定其中所涉及的具体分子机制。

近日,一项刊登在国际杂志the Journal of Immunology上的研究报告中,来自日本金泽大学的科学家们通过研究详细调查了肺部中两种不同类型的白细胞(巨噬细胞)及和癌症转移小鼠模型炎症相关的多种分子在肺部中所扮演的关键角色,相关研究或为后期开发有效抑制癌症的新型疗法提供了新的思路和希望。

【10】eLife:淋巴管内皮细胞或能有效促进黑色素瘤扩散

doi:10.7554/eLife.32490

近日,一项刊登在国际杂志eLife上的研究报告中,来自芬兰赫尔辛基大学的科学家们通过研究发现,淋巴管内皮细胞(lymphatic endothelial cells,LEC)或会促进扩散。

尽管很多类型癌症患者的死亡率都在不断下降,然而有些癌症患者的死亡率正在趋于稳定而且还存在上升的趋势;而黑色素瘤就是其中一种,由于这种癌症在晚期常常会扩散到患者机体其它部位,所以黑色素瘤患者的死亡率居高不下,黑色素瘤通常被认为具有一定的转移性,即近战位IV阶段的,当进展到这一阶段,癌细胞就会通过淋巴结扩散到机体远端,而受影响最大的就是肝脏、肺脏、骨头和大脑等。(生物谷Bioon.com)

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