FAK帮助肿瘤细胞进入血液
癌细胞有每个囚犯都渴望的东西——一把能让他们逃跑的万能钥匙。一项研究细胞生物学杂志描述一种促进肿瘤生长的蛋白质如何使癌细胞利用这一关键并转移。
除非癌细胞能进入血管或淋巴管,否则癌细胞就会被禁锢在产生癌细胞的组织中。生长因子VEGF是肿瘤细胞的万能钥匙。它放松了形成血管壁内衬的内皮细胞之间的连接,使癌细胞能够挤过血管,进入血液,然后扩散到其他组织,这一过程称为转移。
VEGF通过触发一种名为VEC的蛋白质磷酸化来促进这种逃逸,VEC有助于将内皮细胞固定在一起。这种改变导致包含VEC的复合体解体,在内皮细胞之间打开缝隙。研究人员尚未揭示导致VEC磷酸化的所有步骤,但可能涉及的一种蛋白是focal adhesion kinase (FAK),它在存在VEGF的细胞间连接处积累。
为了确定这种蛋白质的功能,加州大学圣地亚哥摩尔斯癌症中心的研究人员给一组患有快速扩散乳腺癌的老鼠和一组患有卵巢癌的老鼠注射了一种FAK抑制剂。以前的工作表明,缓蚀剂阻碍了肿瘤的生长在两组小鼠中,研究人员发现,它阻止了VEC中与肿瘤相关血管的一种特定氨基酸-酪氨酸658的磷酸化。然后,研究人员将VEGF注射到对照组小鼠和内皮细胞中含有非活性FAK变异的小鼠体内。在对照组中,VEGF刺激了VEC酪氨酸658的磷酸化,但在表达非活性FAK的动物中没有,这进一步证明了FAK控制了这一事件。
研究人员接下来测试了FAK是否有助于解锁内皮层。他们确定了vegf释放的效果肿瘤细胞在内皮细胞培养上。肿瘤细胞首先附着于内皮层,然后通过。当内皮细胞产生一种不活跃的FAK时,肿瘤细胞仍然能够粘附在这一层,但不能穿过它。当内皮细胞层携带不能在酪氨酸658处磷酸化的VEC突变体时,肿瘤细胞也很难通过。
研究人员还测量了FAK对注射了侵袭性肿瘤细胞的小鼠转移的影响。与对照组相比,小鼠表达不活跃的FAK内皮细胞肺部肿瘤细胞更少。研究小组发现,阻断内皮细胞FAK可以抑制转移,而不会改变肿瘤生长。
这些发现揭示了内皮细胞FAK在控制转移中的新作用。该结果将该蛋白置于控制血管通透性的通路中,并表明FAK有助于vegf的表达癌症细胞打开内皮细胞层。FAK抑制剂正在进行临床试验,因为它们可以抑制肿瘤生长,这项研究表明,它们可能通过减少转移提供额外的好处。
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