高細胞膜張力限制癌癥的傳播

癌細胞的細胞膜比正常細胞的細胞膜更柔韌。一項研究合作發(fā)現(xiàn)，可以通過操縱細胞膜的硬度來抑制小鼠的癌癥侵襲和遷移。該研究小組包括神戶大學(xué)生物信號研究中心的講師辻田和也和伊藤俊樹教授，以及東京藥學(xué)與生命科學(xué)大學(xué)的講師SATOW Reiko和名譽教授深見清子。

希望這一發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用于開發(fā)利用細胞物理特性的新型癌癥治療方法。

這些研究結(jié)果于2021 年 10 月 11 日發(fā)表在Nature Communications上。

要點

與正常細胞相比，癌細胞膜更柔軟。

通過增加癌細胞的膜張力，研究小組成功地抑制了它們在小鼠模型中的遷移和侵襲。

這將有助于開發(fā)針對癌細胞物理特征的新療法。

研究背景

轉(zhuǎn)移是癌癥相關(guān)死亡的主要原因。隨著癌細胞的惡性程度增加，它會經(jīng)歷類似變形蟲的結(jié)構(gòu)變化，使其更容易遷移。它遠離原發(fā)病灶，引發(fā)遠處轉(zhuǎn)移。近年來，研究表明，細胞結(jié)構(gòu)和運動的這些顯著變化是由細胞本身的物理特性控制的。事實上，據(jù)報道，與正常細胞相比，癌細胞相對“柔軟”。細胞物理特性的變化與其惡性之間的聯(lián)系受到了很多關(guān)注。然而，尚不清楚哪些物理特征與細胞的癌質(zhì)有關(guān)。

研究成果

在他們的研究中，Tsujita 等人。使用光鑷* 拉動細胞表面膜并對其進行分析，這使他們能夠確定癌細胞比正常細胞相對柔軟(圖 1)。細胞膜的硬度受附著在其上的肌動蛋白細胞骨架網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)。這項研究表明，在癌細胞中，維持這種膜 - 肌動蛋白附著的 ERM 蛋白與細胞膜分離，從而使膜變軟。

通過將 ERM 蛋白安全地附著在癌細胞膜上，研究人員能夠恢復(fù)膜 - 肌動蛋白附著，使其與正常細胞相似。這導(dǎo)致癌細胞膜變硬并防止結(jié)構(gòu)和運動的異常變化。此外，在使用小鼠模型的實驗中，具有硬化膜的乳腺癌細胞失去了擴散到肺部的能力(圖 2)。這些結(jié)果表明，有可能通過操縱細胞膜張力來限制癌癥的擴散。

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