PNAS：机体组织的机械硬度或会改变肿瘤细胞群的命运

许多实体瘤的进展都是伴随着细胞外基质（ECM）硬度的时间和空间改变，癌细胞能通过一种目前并没有被完全理解的机制来适应较软和较硬的细胞外基质，众所周知，肿瘤细胞之间或许存在着显著的遗传异质性，但细胞外基质硬度作为一种参数是如何与遗传变异相互作用的，目前研究人员并不清楚。

近日，一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“Genetic variation drives cancer cell adaptation to ECM stiffness”的研究报告中，来自德州农工大学等机构的科学家们通过研究揭示了组织的机械硬度或许能改变肿瘤细胞群的命运。目前正在对癌细胞进行的基础研究或能被用来开发新型药物和疗法来抵御癌细胞的扩散，文章中，研究人员分析了细胞外基质的机械硬度是如何影响肿瘤发生的，细胞外基质是机体中围绕在细胞和组织周围的蛋白质网络。

研究者Wang表示，肿瘤会通过突变和选择的过程来发生进化，部分是由肿瘤的细胞外基质的改变所驱动的，这种改变的细胞外基质的一个关键特征就是其硬度会在肿瘤中不断逐渐改变，这就是为何很多实体瘤最初会被检测为坚硬的肿块，为此我们调查了细胞外基质硬度的改变是否会对肿瘤细胞构成选择性的压力。如果能理解肿瘤细胞是如何适应不断改变的细胞外基质的，研究人员就能针对那些最适合变化中的细胞外基质的细胞设计出更好的靶向性疗法，研究者认为，细胞之间的高度遗传变异或许就是癌症难以治疗的原因。

细胞外基质软模型上癌细胞进化的证据

每当肿瘤的环境发生改变时，最能适应环境变化的变异癌细胞就会与其它细胞竞争，并随着时间推移在人群中占据主导地位，而这项研究中研究人员重点关注了这些变异细胞中的独特特性。这项研究中，研究人员进行实验研究了遗传变化的癌细胞群对改变的细胞外基质硬度所产生的反应，结果发现，一些变异细胞在数周内都会占据主导地位。当研究人员第一次分析这些变异细胞时，他们发现这些细胞具有极强的迁移性，癌细胞能通过积极性的迁移细胞来扩散到机体其它部位，而改变的细胞外基质硬度则或许会选择迁移的细胞，下一步研究人员将会在显微镜的帮助下直接观察这些变异细胞的选择。

这项研究揭示了癌症进展过程中所发生的基本动态改变，癌症是一种科学家们尝试了很多年进行治疗的顽疾，研究人员希望能更好地理解肿瘤是如何进化和发展的，只在改善靶向作用这些进化肿瘤的疗法。综上，本文研究结果表明，特殊的遗传变异或能驱动癌细胞适应机体中细胞外基质的硬度。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Ting-Ching Wang,Suchitaa Sawhney,Daylin Morgan, et al. Genetic variation drives cancer cell adaptation to ECM stiffness, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2403062121.