[重复] Nat Commun：“变形的”癌细胞促进转移
2017-08-29 佚名 medicalnewstoday
利用创新技术和广泛的实验，研究人员已经证明前列腺癌细胞有能力改变其形状，从而促进转移。
A new study investigates the processes behind metastatic prostate cancer (shown here)
利用创新技术和广泛的实验，研究人员已经证明前列腺癌细胞有能力改变其形状，从而促进转移。
癌症是一种复杂的动物。当它在一个地方出现时，很难治疗，但是当它转移到身体其他部位的过程称为转移时，它就变得更加难以治疗。
例如，前列腺癌可以传播到身体的任何部位。最常见的是，它通过血液或淋巴管进入骨骼，但它也能到达淋巴结、肺、肝脏和大脑，以及其他位置。
了解肿瘤是如何迁移并扎传播到其它的地方的，这是许多研究的主题。癌症在外组织中生长的能力包括一系列复杂的步骤——例如，它需要能够在到达一个新的位置的过程中存活下来，安全地连接到新的组织类型，并产生新的血管生长来为它提供营养。
细胞骨架和转移
其中一个焦点是肌动蛋白细胞骨架在转移中的作用。细胞骨架存在于所有细胞中;它由一个复杂的相互连接的网格组成，它支持细胞，并帮助它保持形状，即使在压力下。
细胞骨架也有助于保持每个细胞内的内部结构，以及改变细胞形状并使其迁移的合同。细胞骨架的一个组成部分是肌动蛋白微丝，它由蛋白质肌动蛋白的长串组成。
最近，肌动蛋白细胞骨架也与癌细胞迁移有关。发表在《自然通讯》(NatureCommunications)杂志上的一项新研究，深入研究了细胞骨架与转移之间的关系。
来自马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学坎摩尔癌症中心的一组研究人员从五项关于前列腺癌的研究中获得了公共数据，其中包括关于数百个转移和原发癌症的化学和遗传学的细节，或者那些没有转移的信息。
AIM1所扮演的角色
特别感兴趣的是黑色素瘤1(AIM1)缺失的基因。他们发现，AIM1所制造的蛋白质在20%到30%的前列腺癌中没有发生，而这些肿瘤并没有传播到身体的其他部位，40%的癌症确实扩散了。
此外，在转移性前列腺癌中，AIM1的数量在两到四倍之间，而在前列腺癌中则是如此。
尽管AIM1之前与黑色素瘤的发展有关，但它的作用尚不清楚。
“我们的实验表明aim1蛋白丢失了前列腺癌细胞的形状改变，迁移和入侵的能力。这些能力可以使前列腺癌细胞扩散到动物的不同组织中，也可能是一个人”，迈克尔·哈夫纳博士说。
AIM1并不是唯一参与复杂转移过程的分子，但正如哈夫纳博士所言:“在某些情况下，这似乎是它的重要组成部分。”
除了AIM1的数量上的差异，通过用染料跟踪蛋白质，研究人员还发现了蛋白质在细胞内定位的方式的变化。他们发现，在正常的非癌变的前列腺细胞中，AIM1蛋白位于细胞的外部边界，与-actin配对，后者是细胞骨架的组成部分。
然而，在前列腺癌细胞中，这种蛋白质并没有在细胞的边界附近被发现，也没有与-actin配对。
在人体组织样本中，包括81例正常前列腺癌、87例原发性前列腺癌和52例转移到淋巴结的前列腺癌，均出现了这种改变。
博士VasanYegnasubramanian博士-Kimmel癌症中心副教授解释说,“看起来当AIM1蛋白质含量下降,或当它异常遍布细胞外边界,而不是局限于前列腺癌细胞的脚手架变得更具延展性,侵入其他组织的能力。”
他们的理论是，当AIM1出现时，细胞的支架可以保持它的刚性和正确的形状。如果没有AIM1，这些细胞就能成为变形者，能够迁移到遥远的地方，并进入新的位置。
分析癌症细胞的运动
为了探索这些变形细胞是如何移动的，科学家们与细胞力学专家StevenAn博士合作。通过使用最先进的定量单细胞分析，他能够研究无目标前列腺癌细胞的细胞骨架的特性。
这种对细胞力学本质的深入研究表明，没有AIM1的细胞比正常的AIM1细胞的细胞骨架要多出两倍的细胞骨架。他们在细胞上的作用比标准的AIM1水平多三到四倍。
这些是可以帮助细胞迁移和入侵其他组织的属性的类型。这一观察结果得到了进一步的实验的支持，实验表明，低AIM1的前列腺细胞容易迁移到培养皿上的空区，并渗透到与正常AIM1水平的细胞比细胞快4倍的连接性组织。
AIM1小鼠的组织
为了进一步证明AIM1蛋白在肿瘤迁移中的重要性，研究小组转向了小鼠模型。他们将没有AIM1的前列腺癌细胞植入5只老鼠体内。这些细胞被显示出比标准AIM1水平高出100倍的其他组织。
值得注意的是，虽然减少了AIM1的细胞能够成功地在小鼠体内传播，但它们不能在这些地方建立完整群落。这表明，AIM1损耗只是故事的一部分，还有很多东西需要理解。
正如Yegnasubramanian教授所说，“AIM1可以帮助前列腺癌细胞在全身各处传播，但当他们到达那里时，其他一些可能会帮助他们形成全面的转移性肿瘤。”
研究小组计划继续他们在这一领域的工作，研究其他可能参与其中的蛋白质。
原始出处：
MC Haffner, DM Esopi, A Chaux, et.al. AIM1 is an actin-binding protein that suppresses cell migration and micrometastatic dissemination. Nature Communications 2017
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