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多篇亮点文章阐明癌症转移的根本原因

2017-02-28 15:17:37   来源:生物谷   责任编辑:吴楚   字号:T | T

近些年来,很多癌症研究者将目光转移到癌症转移领域的相关研究中,随着研究的深入,科学家们也慢慢发现循环肿瘤细胞(CTCs,Circulating Tumor Cell)在癌症转移过程中发挥着至关重要的角色,然而癌症之所以会发生转移和很多因素都有关联,比如就有研究人员发现特殊基因突变会促进癌症发生转移,又有研究人员发现特殊蛋白的存在或许是诱发癌症转移的根本原因,本文中小编就对近年来癌症转移的相关研究进行盘点,分享给各位!

【1】PLoS ONE:科学家发现癌症转移的新线索

doi:10.1371/journal.pone.0168581.eCollection2017

近日,一项刊登在国际杂志PLOS ONE上的研究报告中,来自耶鲁大学等机构的研究人员通过研究发现,黑色素瘤细胞能够同白细胞融合形成一种具有转移能力的杂交体,相关研究或为后期研究人员深入阐明黑色素瘤及其它癌症如何从实体瘤中扩散提供了新的线索。

当黑色素瘤细胞从原发性肿瘤位点扩散到其它器官和组织时就产生一定的致死效应,基于此前研究提出的理论,本文中研究人员通过联合研究检测了癌细胞从实体瘤中扩散的分子机制。研究人员对患黑色素瘤前进行骨髓移植的患者进行研究,并从对患者机体的肿瘤活组织样本进行了分析,随后研究人员将原发性黑色素瘤位点以及扩散到淋巴结处的黑色素瘤细胞的DNA进行了分析,在这两个位点研究人员都发现了患者和供体的DNA混合物。

研究者Pawelek说道,患者-供体混合DNA的存在就说明了,能够正常攻击癌细胞的白细胞同癌症融合形成了一种促进癌细胞扩散的杂交体,癌细胞和白细胞的DNA就能够混合进入到相同的细胞核中,这样一来杂交体不仅具有白细胞能够移动进入到淋巴结中的特性,还具有了原发性肿瘤不断分裂的特性。

【2】Cancer Res:重磅!科学家发现基因突变和癌症转移之间的新关联

doi:10.1158/0008-5472.CAN-16-1921

最近,来自乌普萨拉大学的研究人员通过研究鉴别出了和结直肠癌转移扩散相关的基因突变,相关研究刊登于国际杂志Cancer Research上,该研究或能帮助科学家鉴别哪些患者能够从未来疗法中获益,同时还能够帮助开发新型策略来监测患者疾病的复发情况。

结直肠癌是一种常见的癌症,在瑞典每年大约有6000人会接受结直肠癌的检查,原发性的结直肠癌通常能够通过手术移除来治愈患者,但对于很多类型的癌症而言,一旦发生转移就会对患者产生致命性的伤害。然而,并不是所有的患者发生癌症转移的风险都相同,本文研究中,研究人员鉴别出了和转移性癌症发生相关的特殊基因突变,他们分析了来自癌症转移和非转移患者机体的肿瘤样本,同时在大部分癌症转移患者机体中发现了一类突变的特殊基因,这些突变或许在临床上能够帮助预测患者癌症的转移情况。

【3】Nat Commun:上海生科院胡国宏研究组发表癌症转移新成果

doi:10.1038/ncomms13884

近日,来自中科院上海生科院的胡国宏研究组在国际学术期刊Nature Communications上发表了一项新研究成果,他们在这篇文章中阐述了一种microRNA如何破坏细胞对TGFβ信号途径的自我调节,进而促进TGFβ信号途径介导的癌细胞转移。该研究为阻止肿瘤进展,遏制癌细胞转移提供了一个新靶点。

该研究通讯作者为胡国宏研究员,第一作者为余静宜博士。

TGF信号途径在癌细胞发生上皮间充质转化(EMT)和转移的过程中发挥关键作用。SMAD7既是TGFβ信号途径的一个转录靶基因产物又是该途径的一个负调节因子,SMAD7介导了一个调节TGF信号途径的负反馈回路,利用这一点或可限制癌细胞对TGF信号的应答。

在这项最新研究中,研究人员发现利用TGFβ处理细胞能够诱导一些癌细胞内SMAD7的转录,但是并不能改变SMAD7的蛋白水平。为了找出原因,研究人员进行了机制研究,由于microRNA是进行这类转录后调节的一种机制,他们分析认为microRNA可能与SMAD7蛋白合成的调节有关。因此他们通过软件预测发现microRNA-182可能在这一过程中发挥了作用,通过进一步实验证明TGFβ能够激活microRNA-182(miR-182)的表达,而miR-182又会进一步抑制SMAD7的蛋白合成。

【4】Sci Rep:揭示促进癌症发生转移的关键分子

doi:10.1038/srep28039

近日,刊登于国际杂志Scientific Reports上的一项研究报告中,来自日本北海道大学的研究人员通过研究发现了一种名为二聚糖的分子在将肿瘤细胞系引导肿瘤血管内壁上扮演着重要的内在作用。二聚糖是细胞外部支持性基质中常见的组分,其可以帮助调节一系列生长因子的生物活性,同时在炎性组织中免疫细胞可以释放二聚糖。

文章中研究者通过将低转移性和高转移性的黑色素瘤细胞移植到小鼠皮肤中来进行研究,他们发现,在高转移性肿瘤中形成血管内衬的内皮细胞可以分泌较高水平的二聚糖,随后这些二聚糖可以同肿瘤细胞表面特殊的受体相结合,并且吸引肿瘤细胞到内皮组织中。当利用抗体中和二聚糖受体后,向内皮组织中迁移的肿瘤细胞就会被抑制。

 

【5】Cell Deah & Diff:癌症转移现象的背后是什么?

doi:10.1038/cdd.2016.15

-癌症的恶化,即癌细胞在体内扩散,是临床上癌症致死的最主要的原因(90%),同时,这一现象也是临床治疗中面临的最大的问题。目前我们已经清楚的是:癌症的恶化需要摆脱caspase引导的细胞凋亡效应。"失巢凋亡"指的是组织在历来其赖以生存的基质环境之后发生的凋亡现象。癌细胞不仅要摆脱"失巢凋亡"的影响,还需要发生必要的基因突变来摆脱其他形式的细胞死亡。这些代谢上的突变包括ATP的合成,活性氧水平的提升,以及细胞自噬作用的启动。对于细胞"失巢凋亡"方面的信号转导过程目前研究的还不太清楚。

Ras是一类原癌基因,在30%的人类癌症中都有Ras基因的突变,据此,Ras的突变对于细胞脱离"失巢凋亡"效应可能具有关键的意义。此外,Ras基因的激活能够促进下游AKT以及ERK蛋白的表达,这两种蛋白对于细胞的存活也具有正面的作用。

为了进一步揭示癌细胞逃离"失巢凋亡"背后的机制,来自美国Notre Dame大学的ZT Schafer课题组进行了深入研究,相关结果发表在最近一期的《Cell death & differentiation》杂志上。

【6】Nat Genet:重磅!科学家揭秘突变在转移性癌症中的关键角色

doi:10.1038/ng.3602

大约95%的癌症死亡率都是由癌症转移引起的,如今很多研究人员都将研究焦点转移到了寻找新方法来阻断或杀灭转移性癌细胞,近日一项刊登于国际杂志Nature Genetics上的研究论文中,来自哈佛-麻省理工学院的研究人员利用新一代的测序工具揭示了癌症转移发生的机制,尤其是针对子宫内膜癌;文章中研究人员对98份肿瘤活组织样本进行全外显子组测序,并且分析了癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas)的相关数据,目的在于鉴别原发性肿瘤中反复发生的突变。

研究者William Gibson说道,通常我们很难获取成对儿的原发性和转移性肿瘤样本,然而对于子宫内膜癌的患者而言,在同一场手术中就可以将原发性肿瘤及腹部转移性肿瘤进行切除,这样一来我们就可以同时获得两种类型的肿瘤,此外由于子宫内膜癌是第二大常见的引发女性死亡的癌症,因此揭示子宫内膜癌的发生及转移机制显得尤为重要。

每当癌细胞获得新的突变,其就会将突变传递给所有的后代细胞,通过在每一种转移性肿瘤中寻找特殊突变,研究者就可以创建一种家族树来描绘癌症的进化历史,大多数的肿瘤细胞转移都来自于单一的原发性肿瘤亚群体细胞,当研究者观察描述每一种肿瘤历史的家族树时,他们发现,癌症的转移明显倾向于在家族树的分支上形成聚集。

【7】Nat Mater:新发现!肿瘤形状可决定癌症是否会发生转移

doi:10.1038/nmat4610

近日,来自伊利诺伊大学的研究人员在Nature Materials杂志上发表论文指出,恶性肿瘤中仅有少数细胞会逃脱并且扩散到机体其它部位,而肿瘤边缘的曲线在激活这些肿瘤种子细胞(转移性肿瘤细胞)上扮演着重要作用。文章中研究者在多种形状和模式中利用工程化的组织环境对皮肤癌进行研究,他们发现,细胞的培养物越弯曲,其边缘的癌细胞就越会表现出干细胞的特性,而这种特性是扩散到机体其它位点的关键。

研究者Kristopher Kilian表示,癌症最危险的部分就是发生转移,我们把有些细胞称之为癌症干细胞,其会采用致命的特性,顺着血管不断“游动”从而在新位点处形成新的肿瘤,目前我们需要一种新方法来发现这些癌症干细胞并对其进行研究,当然更重要的是开发新型药物来对其进行靶向作用,目前癌症干细胞对化疗药物已经产生了耐药性,而这是引发患者癌症复发的主要原因。

【8】Nature:首次揭示癌症转移新机制!

doi:10.1038/nature16985

在一项新的研究中,来自美国加州大学旧金山分校的研究人员首次能够在转移癌(metastatic cancer)模式小鼠体内直接观察当浸润性癌细胞向肺部迁移时,它们如何建立据点。他们非常吃惊地观察到:早期的“先锋”癌细胞进入肺部后通常都会死亡,但是它们首先释放出行为上类似于僵尸的颗粒,这些颗粒能够自行移动,并且被一波又一波的免疫细胞吞噬。在这些免疫细胞中,很多细胞只要被这些癌症颗粒感染,就会进入肺部组织深处,从而为在血液中漂浮的癌细胞未来能够安全地安营扎寨和形成新的转移灶(metastatic colonies)开辟道路。相关研究结果于2016年3月16日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Visualization of immediate immune responses to pioneer metastatic cells in the lung”。

论文通信作者、加州大学旧金山分校病理学教授Matthew "Max" Krummel博士说,“我们之前总是认为进入健康组织的浸润性癌细胞要么存活下来产生转移性肿瘤,要么死掉而前功尽弃。令我们吃惊的是,我们观察到当癌细胞碎裂和死亡时,它们将免疫细胞变成它们的搭档,从而为癌细胞下次到来铺平道路。”

 

Krummel和他的研究团队认为这种对先锋癌细胞和免疫系统在早期如何相互作用以及免疫系统如何为转移癌作好铺垫的全新理解将导致人们开发出更好的方法来治疗和预防人体内的浸润性癌症。

【9】Cell:tRNA碎片或可揭示恶性癌症发生转移之谜

doi:10.1016/j.cell.2015.02.053

很多年来科学家们一直非常好奇,不管是细菌还是哺乳动物(包括人类)为何其机体中的小段遗传物质总是“漂浮”在各式各样的细胞中,这些片段携带着细胞的遗传指令,用于制造蛋白质,但其长度太短并不足以发挥其正常的作用;近日一篇刊登在Cell上的研究论文中,来自洛克菲勒大学的科学家就发现了这些遗传片段在机体中扮演重要角色的重要线索,这或为后期开发抵御乳腺癌等疾病的新疗法带来帮助。

研究者Sohail Tavazoie表示,我们发现这些名为转移RNA(tRNA)的小片段遗传物质可以减少乳腺癌细胞的生长和扩散,于是我们就可以利用这一机理来控制乳腺癌的发展;tRNA碎片存在于生命发展的各个阶段,其数量可以持续性地增长,即便细胞暴露于低氧水平及其它细胞压力条件下;但tRNA在机体中的真正目的至今研究者并不清楚,那么这些小的遗传片段到底扮演着什么样的角色呢?

【10】J Cell Biol:驱动癌症转移的新机制

doi:10.1083/jcb.201407068

根据蒙特利尔神经学研究所和麦吉尔大学研究员完成的一项新的研究发现:一种在人类细胞中普遍存在的蛋白质可能是一个重要开关,能激活癌细胞转移。到目前为止,这一重要的发现在很大程度上被忽略。这一蛋白质作用的发现,显著扩展了我们对上皮癌如乳腺癌和肺癌的认识。

该研究发现了DENND2B蛋白质的功能。在儿童发育过程中,DENND2B可能对细胞的正常迁移有作用。在成人中,细胞迁移大大降低,但在癌症的情况下,发生了不必要的细胞迁移,能促进肿瘤细胞转移到新部位。

DENND2B激活另一种蛋白质Rab13,Rab13是促进细胞迁移酶。到现在为止,我们还不知道Rab13如何激活启动细胞的迁移。

研究人员发现Rab13在许多类型的癌症特别是经常转移至脑部的上皮癌中异常高程度的表达。重要的是要弄清楚Rab13在细胞中哪里被开启,搞清楚它在哪里激活对于它是如何发挥作用是很重要的。研究看到DENND2B蛋白在细胞的前缘激活Rab13。(生物谷Bioon.com)

[责任编辑:吴楚]

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