Nat Commun：揭示了癌细胞入侵机体其它组织的新型分子机制

2021年12月19日 讯 /生物谷BIOON/ --转移是癌症相关死亡的主要原因，但由于研究人员无法直观地观察到一些随机侵入的事件，因此研究者对癌症转移是如何开始的知之甚少。透明的斑马鱼皮肤能被用来探索癌前细胞的行为方式，从而就能增强科学家们对癌症进展机制的理解。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“KRas-transformed epithelia cells invade and partially dedifferentiate by basal cell extrusion”的研究报告中，来自伦敦大学国王学院等机构的科学家们利用发育中的斑马鱼胚胎的透明皮肤进行研究模拟了转化的癌前细胞的行为模式。

图中可见绿色转化细胞(右)正在迁移，洋红色标记了斑马鱼胚胎最外层的皮肤细胞。

图片来源：King's College London

研究人员在斑马鱼模型中强制表达转化细胞内的荧光蛋白，同时在显微镜下对其进行实时观察，结果发现，在早期，这些转化的细胞会拦截正常情况下促进细胞死亡的机制，从而就允许其入侵到更深层次的组织中，这种机制被称为基底细胞挤压机制（basal cell extrusion）。理解这一机制或许突出了细胞如何在全面的肿瘤形成之前就能进行入侵，而且是在独立于原发性位点的部位，而这是诸如胰腺癌等侵袭性肿瘤迅速出现的情况；相关研究结果或许还提供了一种新的理解，即癌细胞如何改变其命运并转化为新的细胞类型，而研究人员在对癌症进行筛查时常常会错过这些细胞。

大多数实体瘤都是由一种称之为上皮的组织所形成的，其是包裹机体内部器官的屏障或皮肤，这一过程能机械性地剥离细胞的上皮特性，并在癌症发生的早期阶段就增强其迁移能力。这项研究源于多年前，当时研究人员对培养液中的转化细胞进行了研究，并观察到，这些细胞不仅会从顶部（即单层之上）而且还会从底部（即单层之下）挤出，于是研究人员推测，这一过程或许会驱动细胞侵袭到组织中，他们选择了斑马鱼胚胎的皮肤来模拟产生癌症的简单上皮组织，因为斑马鱼胚胎的上皮组织是完全透明的，这样就能帮助研究人员实时追踪癌细胞的入侵情况。

如果这些研究发现在人类机体中也成立的话，那么研究人员就能阐明细胞是如何入侵并转移到机体其它组织中的，目前研究人员正在对小鼠组织中的相同过程进行成像，并发现，其机体的细胞似乎也存在着类似的入侵，这就表明这或许是与人类机体相同的一种保守性机制，由于转移是患者最终死于癌症的主要原因，因此理解其是如何发生的对于开发有效预防癌症转移的新型策略至关重要。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41467-021-27513-z

研究者还发现，细胞入侵后所经历的机械性压力（由于其在组织中会遇到障碍）或会影响其命运，最终将其转变为更多纤维化、更难以治疗的癌症类型；因此，研究者目前正在调查是否其它致癌突变也会干扰癌细胞的挤出途径并能引发癌细胞侵袭。通过更多地理解驱动这一过程的信号机制，研究人员希望能找到新方法来尽可能早地阻碍癌症的入侵，并在其开始之前就预防转移性疾病的发生。

综上，本文研究结果表明，单独的KRas转化就会引发细胞侵袭已经部分脱分化，这或许与肿瘤体的形成无关。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Fadul, J., Zulueta-Coarasa, T., Slattum, G.M. et al. KRas-transformed epithelia cells invade and partially dedifferentiate by basal cell extrusion. Nat Commun 12, 7180 (2021). doi：10.1038/s41467-021-27513-z