蒙大研究:癌症转移如罗马军团一般前进

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蒙大研究:癌症转移如罗马军团一般前进

发表日期：2013-03-17 00:33:14　作者：生物通 ' v. y- \; f! y" r# ?/ }

在包括癌转移在内的许多生物学过程中，细胞会彼此沟通协调，形成共同移动的细胞集团。在我们机体的生长和防御系统中，细胞集体迁移是必不可少的一部分，不过这一机制也被癌细胞利用来实现有效扩散。 ; F& v: l! n. F, D$ U5 A 蒙特利尔大学免疫和癌症研究所IRIC的研究人员揭示了一个新机制，通过这一机制我们机体中的一些细胞会如古罗马军团一般形成龟阵（testudo formation）共同前进，文章发表在Nature Cell Biology杂志上。古罗马军团被认为是当时最强的军事力量之一，在罗马士兵突破敌军阵线时，他们会紧密集结在一起，用盾牌将身体遮避起来进行防御，这种阵型也被称为龟阵。 “我们发现了使细胞形成团队协调行动的关键机制。相信许多癌症中的恶性细胞都利用了这一机制，包括一些乳腺癌、前列腺癌和皮肤癌，”领导这项研究的Gregory Emery说。 “和罗马军团一样，一些癌细胞能够有效迁移，是因为它们的行动紧密协调。为了阻止癌细胞前进，我们就必须先理解它们彼此协调的机制。然后，我们就可以阻断癌细胞之间的联系，来瓦解它们的攻势。” 2 H6 p4 z/ x' g) V- ?6 ] IRIC科学家与Johns Hopkins大学医学院的同事合作，对果蝇卵巢中的特殊细胞进行了研究。人们对这类细胞的迁移过程非常了解，而且操纵和观察这一过程也很方便。因此这类细胞常常被用来作为模型，以研究癌细胞离开原发瘤的迁移过程。 GTPase Rac是调节肌动蛋白动力学和细胞迁移的关键，但人们并不清楚在细胞集体迁移时，Rac的活化和定位是如何协调的。IRIC的研究人员使用一个非常精确的激光束，来操纵单个活细胞中基因工程蛋白的活性，并观察了激活或失活该蛋白所产生的效果。他们发现，在细胞集体迁移过程中，Rab11能够感知其他细胞的行动，从而调节细胞内Rac的活性和定位，与周围细胞协调行动。 % w/ }  R" K6 z( f* E- A 4 n2 b, T" P: |( V9 v/ ^1 _研究人员指出，Rab11能够与细胞骨架调节子Moesin结合，调节其在迁移过程中的活性。Moesin参与了细胞的形状和硬度控制，当Moesin水平减少时，会降低细胞簇的凝聚力，阻碍细胞移动。“我们向人们展示了一个机制，细胞通过这一机制共享信息从而协调行动。破坏这一机制，我们就能阻断细胞迁移。” Dr Emery解释道。 % r- a4 x4 e% N# d. w6 ^3 \文章总结道，Rab11负责感知细胞集团中Rac活性的相对水平，使单个细胞能自我协调融入多细胞集团，实现一同迁移。尽管这一发现是在昆虫模型的特殊细胞中获得的，不过相关蛋白Rab11和Moesin也在一些人类癌症中具有重要作用。“这说明，我们在果蝇细胞中发现的新调节机制，很可能在人类癌症中也同样重要，”Dr. Emery说。“这项研究将帮助我们确定破坏细胞集体迁移的分子靶标，为阻止癌转移带来了新的希望。”