江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

肿瘤|研究人员发现机械力量如何将肿瘤从良性转化成恶性

肿瘤|研究人员发现机械力量如何将肿瘤从良性转化成恶性
本文图片

所有的癌症都是细胞失控、增殖失控、超出正常限制的结果 。 但并不是所有的肿瘤都是一样的：由于原因还不太清楚 ， 一些肿瘤更有可能变得具有侵袭性 ， 并转移到身体的其他部位 。
新的研究强调了一个长期被忽视的方面 ， 那就是为什么某些肿瘤会变得比其他肿瘤更危险 。 洛克菲勒(Rockefeller)的伊莱恩·福赫斯(Elaine Fuchs)领导的一个团队发现 ， 围绕癌前细胞的组织元素的力学特性 ， 有力地影响了两种最常见皮肤癌的发展 ， 导致其中一种比另一种更具有侵略性和侵袭性 。
最近发表在自然 ， 可能最终帮助临床医生预测一个特定的肿瘤将如何进化 ， 并可能导致新的抗癌疗法 。
【肿瘤|研究人员发现机械力量如何将肿瘤从良性转化成恶性】不那么简单
研究人员重点研究了两种来源于表皮干细胞的肿瘤：基底细胞癌和鳞状细胞癌 ， 后者的侵袭性和危险性要比其他肿瘤强得多 。 这两种肿瘤还具有非常独特的结构和形态：基底细胞癌起源于芽样的细胞簇 ， 而鳞状细胞癌开始于皮肤组织中的微小褶皱 。
在伊莱恩·富克斯实验室的博士后文斯·菲奥雷的带领下 ， 该研究小组在两组不同的基因工程小鼠中诱发了每一种肿瘤 ， 然后测量了它们及其周围组织的物理特性 。 他们还与普林斯顿大学的研究人员合作 ， 建立了表皮的计算机模型 ， 精确地模拟了肿瘤是如何产生并获得其特征形状的 。
先前的研究表明 ， 在简单的单层组织中 ， 例如在肠道中发现的组织中 ， 肿瘤的发展和形状的改变主要是由于癌细胞的快速增殖以及它们在细胞相互推动和相互作用时所施加的力量 。 但研究小组的计算机模拟显示 ， 这些因素不能产生在表皮等更复杂的多层组织中形成的基底细胞癌和鳞状细胞癌的独特形状和结构--这一建议在老鼠身上的实验中得到了证实 。
因此 ， 研究小组开始寻找其他可能产生两种不同肿瘤类型的罪魁祸首 。
一块石头和一块坚硬的地方
通过分析两种肿瘤之间基因表达的差异 ， Fiore和他的同事发现了一组在决定基底膜物理特性方面起着关键作用的基因 ， 这是一层由表皮干细胞及其正在发育的肿瘤分泌的紧密结合的蛋白 。 “基底膜是将肿瘤与周围组织分离开来的一种基底 ， ”Fiore解释道 。
计算机模拟预测基底膜软化或增加其组装速率将产生基底细胞癌的芽特征 。 另一方面 ， 使膜变硬或减慢其组装速度 ， 会导致与鳞状细胞癌相关的折叠 。
为了检验这些预测 ， 研究人员操纵了基因在实验动物中的表达 ， 以各种方式改变了基底膜的硬度和组装率 。 模拟结果证明是正确的：改变基底膜的力学性质确实会影响基底细胞癌和鳞状细胞癌的形态和行为 。
菲奥雷说：“在每一种情况下 ， 我们预测的事情都会发生 。 ”
然而 ， 进一步的实验表明 ， 基底细胞癌和鳞状细胞癌不仅仅是由脚底的物理特性形成的 。 它们的结构和行为也受到头顶屋顶刚度的影响：所谓的上基底层细胞就在它们的头顶上 。
鳞状细胞癌的特征是基底上相对坚硬的屋顶 ， 使得肿瘤最终突破基底膜底部 ， 逃逸到更深的皮肤层 ， 最终扩散到全身 。 基底细胞癌 ， 其基底上的屋顶不那么坚硬 ， 更有可能停留在原地 ， 使其更加良性 。
“因为表皮干细胞同时制造基底膜和上基底层细胞 ， 它们控制着组织的结构 ， ”Fuchs说 ， 他是Rockefeller的丽贝卡·C·兰斯菲尔德教授 。 然而 ， 随着干细胞获得致癌突变 ， 从而改变其基因表达程序 ， 它们开始失去对保持组织健康所需的机械特性的控制 。
通过识别一些影响肿瘤发展的基因 ， 这项研究有一天可以帮助临床医生预测某一特定肿瘤是否可能具有危险的侵袭性--并为可能阻止其发生的药物提供靶点 。
“有了这些原则 ， 你就可以开始了解肿瘤是如何变得恶性的 ， 然后利用这些知识来进行风险评估或开发新的治疗方法 ， ”Fiore说 。


    推荐阅读


    上一篇：让你拥有大长腿的早秋穿搭！杨幂朴秀荣秀蛮腰，孙怡比例不输超模

    下一篇：曾经逝去的青春，爆炸头五颜六色撑起“流行元素”，创始人怎样了