乳腺組織硬化與乳腺癌的發(fā)展有關

一項研究為乳腺組織硬化在乳腺癌發(fā)展中的作用提供了新的見解。加州大學圣地亞哥分校的生物工程學家通過研究乳腺細胞在硬化水凝膠中的反應，發(fā)現(xiàn)有幾種方法可以促進乳腺細胞轉化為癌細胞。這項工作可以激發(fā)治療患者和抑制腫瘤生長的新方法。

該團隊在2月12日發(fā)表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的一篇論文中報告了他們的發(fā)現(xiàn)。

“通過動態(tài)調整微環(huán)境的剛度，我們可以更好地模仿乳腺細胞轉變?yōu)楸P狀惡性狀態(tài)時發(fā)生的情況，”加州大學圣地亞哥分校雅各布斯工程學院生物工程教授、資深作者Adam engler說。

這項研究是一個發(fā)展中機構的一部分。研究表明，機械力——不僅僅是遺傳和生化信號——在癌癥的發(fā)展和擴散中起著關鍵作用。過去，研究人員發(fā)現(xiàn)剛性組織環(huán)境的體外建模促進腫瘤生長。

但是這些模型經(jīng)常指出，恩格爾不應該完全重建身體中發(fā)生的事情，因為它們是靜態(tài)的?！敖M織硬化是一個動態(tài)過程。乳房不僅在開始時僵硬，而且隨著時間的推移而發(fā)展，”恩格爾說。

因此，engler的方法是使用一個材料系統(tǒng)，當細胞在里面時，可以動態(tài)調整剛度，然后看看細胞如何響應剛度的變化。

“我們試圖模仿腫瘤發(fā)展過程中的纖維化過程，”Engler Laboratory博士后研究員、該研究的共同主要作者Jesse Placone說。“隨著腫瘤部位的形成，組織的局部僵硬度增加。通過模擬這種動態(tài)剛度，我們的系統(tǒng)可以更好地代表體內(nèi)發(fā)生的情況。”

該團隊使用了一種叫做甲基丙烯酸透明質酸的水凝膠，這是一種柔軟的材料，可以通過暴露在自由基和紫外線下得到不同程度的增強。他們首先將水凝膠硬化到足以模仿正常乳腺組織的硬度。然后，他們在凝膠中培養(yǎng)乳腺上皮細胞。細胞成熟后，凝膠硬度增加至乳腺腫瘤硬度。研究小組指出，這一步驟所需的紫外線輻射量不足以對細胞造成損害。

他們發(fā)現(xiàn)僵硬會觸發(fā)多種途徑，這共同表明乳腺細胞會變成癌細胞。這些途徑的主要參與者包括蛋白質TWIST1、TGF-、SMAD和YAP。

“在動態(tài)環(huán)境中，我們發(fā)現(xiàn)這些不同的方式是協(xié)同的。僅僅抑制這些途徑中的一種是不夠的，正如以前在靜態(tài)和剛性環(huán)境中的研究所表明的那樣，”恩格爾說?！皬呐R床角度來看，這說明單一藥物治療可能并不適合所有乳腺癌患者?！?

研究小組還發(fā)現(xiàn)，乳腺細胞亞群對硬化沒有反應。恩格爾說，這對女性來說是個好消息，因為隔離環(huán)境造成的細胞數(shù)量比之前想象的要少。如果將這一結果轉化到患者身上，可能意味著原發(fā)腫瘤更少或更小。

接下來，該團隊計劃探索抑制這些途徑的候選藥物，并研究它們對腫瘤進展的影響。這項研究主要針對基因控制的細胞系，因此該團隊將研究來自患者的細胞系。

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