Nat Commun：较高的细胞膜张力或能抑制癌症的扩散

2021年11月19日 讯 /生物谷BIOON/ --恶性肿瘤与细胞力学的变化有关，这些或许会促进形成广泛的细胞变形而有利于癌细胞的转移性扩散，癌细胞的膜要比正常细胞更加柔韧一些；近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Homeostatic membrane tension constrains cancer cell dissemination by counteracting BAR protein assembly”的研究报告中，来自神户大学医学院等机构的科学家们通过研究发现，通过操控细胞膜的硬度就能抑制小鼠机体中癌症的入侵和迁移，相关研究结果或能用于开发利用细胞物理特性的新型癌症疗法。

通过使癌细胞膜变硬就能抑制小鼠机体中癌细胞的转移。

图片来源：Tsujita et al.

转移是癌症相关死亡的主要原因，随着癌细胞恶性程度的增加，其就会经历类似的阿米巴样的结构改变，从而就会使其更加容易迁移；当癌细胞移动地远离原发性病灶后就会诱发远端转移。近些年来，研究人员发现，细胞结构和运动发生的这些明显改变或许能被细胞自身的物理特性所控制，实际上，有研究报道，癌细胞相比正常细胞而言或许是相对柔软的，而且细胞的物理特性和其恶性程度之间的关系也得到了科学家们的广泛关注和研究，然而目前研究人员并不清楚到底哪种物理特性与细胞的癌变本质有关。

在这篇研究报告中，研究者Tsujita等人利用光学镊子拉动了细胞表面的膜并对其进行分析，从而就能帮助他们确定癌细胞是否要比正常细胞更加柔软。细胞膜的坚硬程度能被附着在细胞表面上的肌动蛋白骨架网络所调节，而在癌细胞中，维持膜-肌动蛋白附着能力的ERM蛋白或许会从细胞膜上解离下来，从而就会使得癌细胞的膜更加柔软。

通过将ERM蛋白吸附到癌细胞膜上，研究者就能恢复膜-肌动蛋白的吸附并使其更像正常细胞一样，这就会促进癌细胞膜变硬，并防止其结构和运动性发生异常改变。此外，通过对小鼠模型进行研究后，研究者发现，携带坚硬膜结构的乳腺癌细胞或会失去扩散到肺部中的能力，这些研究结果表明，研究这或许有可能通过操控细胞膜的张力来限制癌症的扩散。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41467-021-26156-4

当前的研究结果或有望帮助开发新型癌症疗法，即利用癌细胞的物理学特性来开发新型抗癌疗法；如果研究者发现了能让细胞膜变硬的化合物，那么其或许就能在有效的疗法中利用其来防止癌症侵袭和扩散。综上，本文研究结果表明，在转移性细胞中，通过操控膜-皮层来增加细胞浆膜的张力或许就足以通过损伤BAR蛋白所介导机械信号，从而来抑制间质和变形的3D迁移、肿瘤侵袭和转移等过程，这或许就解释了一种此前并未被科学家们所描述的机械性肿瘤抑制机制。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Tsujita, K., Satow, R., Asada, S. et al. Homeostatic membrane tension constrains cancer cell dissemination by counteracting BAR protein assembly. Nat Commun 12, 5930 (2021). doi：10.1038/s41467-021-26156-4