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小小线虫,竟然可能帮助破解癌转移的秘密

Image▎药明康德内容团队编辑

在肿瘤生物学中,最难以预测和攻克的方向之一就是癌转移。尽管构成肿瘤的同为癌细胞,但有些会长期留在原地,有些却能移动并扩散到其他组织。

这种扩散和转移往往更加难以预测,这也是许多癌症疗法的短板:可以消灭不动的肿瘤,却难以阻止癌细胞的转移。

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图片来源:123RF

俗话说:“知己知彼,百战不殆。”想要阻止癌转移,科学家需要看清楚癌转移发生了什么。最近,杜克大学的研究者们就借助线虫,破解了癌转移时可能的基因秘密。之所以研究者选取线虫作为研究对象,除了易于观察细胞动态,更关键的是它们体内有着一个特殊的锚细胞。

锚细胞与那些进行转移的癌细胞有着类似之处,锚细胞需要突破线虫生殖道中的坚韧膜结构,这样才能让线虫完成产卵。而癌细胞在体内转移时,也需要突破健康细胞形成的基底膜结构,才可以进入其他组织。

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▲线虫的锚细胞正尝试进行突破膜结构(图片来源:参考资料[1])
从细胞行为上来说,这种突破过程是类似的,但是研究起来,线虫要比隐蔽的癌细胞转移方便得多。作者只需要显微镜下确认完成突破的锚细胞,并提取它们的基因进行转录组分析就可以了。
据他们已经发表于《发育》(Development)的论文,研究者追踪了锚细胞突破过程中数百万个基因的变化,结果发现其中有约1500个基因的活跃度会提升一倍。
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经过二次筛选,有13个基因成为了细胞突破的重中之重,这13个基因中的某一个被抑制表达时,锚细胞的膜突破行为会减缓。
另外,还有一组基因同样关键,它们专门负责编码核糖体工作所需的分子。与此对应的是,在细胞准备发生膜突破数小时前,细胞的核糖体活性会急速提升。
这两种现象都给了阻止癌转移一些启示。“对癌细胞来说,这种细胞入侵模式是类似的,参与的这些基因也不会单独发生作用,”研究的共同第一作者Isabel Kenny-Ganzert博士表示。他们计划进一步分析出,哪一套基因被抑制时,可以完全阻止癌细胞的入侵行为,从而为阻止癌转移提供新见解。
参考资料:
[1] Daniel S. Costa et al, The Caenorhabditis elegans anchor cell transcriptome: ribosome biogenesis drives cell invasion through basement membrane, Development (2023). DOI: 10.1242/dev.201570
[2] Creating a 'parts list' for cancer's spread, with help from a worm. Retrieved May 9, 2023 from https://medicalxpress.com/news/2023-05-cancer-worm.html
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