Sci Adv：特殊蛋白或有望帮助抑制肿瘤细胞通过血管来扩散

2021年7月15日 讯 /生物谷BIOON/ --肿瘤细胞会渗入优先发生低流体剪切力的区域，因为高剪切力对肿瘤细胞非常不利；近日，一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“The fluid shear stress sensor TRPM7 regulates tumor cell intravasation”的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究识别出了一种特殊蛋白，其似乎能帮助预防肿瘤细胞进入血液并扩散到机体其它部位中。

图片来源：https://advances.sciencemag.org/content/7/28/eabh3457

研究者Kaustav Bera博士表示，我们发现，名为TRPM7的蛋白能感知机体循环中流动的液体压力，并能阻断癌细胞通过血管系统进行扩散。转移性的肿瘤细胞中感知蛋白的水平会明显下降，这就是为何其能有效进入机体循环，而不是远离流体的运动。相关研究结果或能帮助阐明癌细胞的内渗过程（intravasation），即脱离原发性肿瘤的癌细胞会进入血液循环，从而前往机体其它部位并建立新的根据地。进一步研究后，研究者指出，人为地增加肿瘤细胞中TRPM7的表达或许有助于阻断癌细胞的内渗，并能最终阻断癌细胞转移的发生。

长期以来，TRPM7一直被认为能调节细胞中的钙质水平，但研究者却意外发现其在细胞迁移过程中也扮演着关键角色。TRPM7蛋白能感知机体循环系统中液体的流动并能指挥细胞来扭转方向，从而抑制癌细胞的内渗。通常情况下，机体中的细胞（比如肌肉细胞、脂肪细胞和上皮细胞等）都会保持在各自的区域内，而血细胞却是个例外，其能在体内巡逻并与病原体斗争；然后就是癌细胞了，其发生的突变能使得癌细胞在机体中游走并扩散。

研究者表示，正是因为扩散，所以癌症会变得非常危险，许多人会被诊断为原发性肿瘤，但只有这种类型的肿瘤被控制住了，利用外科手术或许就能挽救患者的生命；在最初的实验中，研究人员观察到，健康的成纤维细胞或能在垂直排列的微通道中移动，而这些微通道呈阶梯状，其中的液体能被控制。当这些细胞遭遇液体发生流动的通道时，其就会根据液体流动所产生的剪切力而扭转方向，然而，当这些细胞遇到液体不流动的通道时，其就会继续进入这一通道。

在癌细胞中过表达TRPM7蛋白或会明显减少癌细胞进入血管。

图片来源：Johns Hopkins University

随后研究人员使用了一种名为RNA干扰的过程来阻断细胞表达TRPM7，结果发现，当这种传感器蛋白被禁用时，健康的细胞就不在能够对流动的液体做出反应从而扭转方向。接下来，研究人员发现，正常细胞中TRPM7蛋白的水平高于肉瘤细胞，而且在肿瘤细胞中人为表达该蛋白会增加细胞对液体流动的敏感性。研究者Konstantopoulos.解释道，当正常细胞扭转其迁移方向时，其就会避免暴露于剪切应力中，但肿瘤细胞的情况或许并非如此；肿瘤细胞不太敏感，这就是为何其会继续进入机体循环系统的原因了。

研究人员的目标是观察是否能够让这些癌细胞表现地像正常细胞一样，而本文中他们成功做到了这一点。对人类患者的数据进行单独分析，结果表明，携带高水平TRPM7蛋白的骨肉瘤、乳腺癌、胃癌和肝癌患者要比那些蛋白质水平较低的患者存活的更久。后期研究人员还需要进一步研究，但目前他们希望本文研究结果最终能帮助他们利用CRISPR激活的技术来开发新型癌症疗法。在进行临床试验前，研究人员还需要进一步研究，但他们相信本文研究结果揭示了TRPM7在肿瘤转移的关键步骤中所扮演的确切角色。综上，本文研究结果揭示了剪切应力和其传感器TRPM7蛋白在肿瘤细胞内渗过程中所扮演的关键角色和作用。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Christopher L. Yankaskas，Kaustav Bera，Konstantin Stoletov, et al. The fluid shear stress sensor TRPM7 regulates tumor cell intravasation, Science Advances (2021). DOI:10.1126/sciadv.abh3457