癌细胞利用神经细胞的技巧从一个器官扩散到另一个器官
肿瘤的形状和形式多种多样——可治愈的或致命的,固态的或液态的,嵌在大脑、骨骼或其他组织内的。然而,它们都有一个共同点,那就是对分子欺骗的诀窍。通常是通过伪装成正常细胞或劫持正常细胞,癌细胞推进了对生物系统的接管,并学会了生长、生存和扩散到新的器官。
最近,洛克菲勒的科学家们发现乳房和肺肿瘤可以适当的信号通路用于神经元转移。在一份报告中自然研究人员描述了这些癌细胞是如何招募附近的血管来获取这种神经信号,最终使它们能够逃离原发肿瘤并进入血液。
除了阐明肿瘤与周围环境之间的关系,这些发现还可能导致新的诊断和治疗策略。
血管:不仅仅是肿瘤导管
肿瘤“海盗战术”的经典例子是它能够吸引附近的血管,并将自己与身体的中心氧气和营养供应连接起来。多年前,Sohail Tavazoie实验室的科学家们观察到,最终转移的肿瘤往往会比那些没有转移的肿瘤招募更多的血管,这加剧了长期以来的怀疑,即浸润血管系统不仅有助于肿瘤存活和生长:它还可能参与了一个鲜为人知的过程,通过这个过程,一些癌细胞能够离开它们的起源部位,在身体的其他地方播种新的肿瘤。
“我们假设,细胞在内层血管发出信号,指示原发肿瘤内的癌细胞转移,”Tavazoie说。
贝尔纳多·塔沃拉是该实验室的一名研究助理,也是最近这篇论文的第一作者,他开始使用复杂的遗传、分子和生物化学方法的组合来寻找这种信号,其中包括一种改良的TRAP,这是一种由纳萨尼尔·海因茨实验室开发的技术,可以精确定位其他相似细胞及其产生的蛋白质之间的微妙差异。最终,塔沃拉和他的同事们确定了信号为Slit2,这是一种通常由神经元产生的蛋白质。此外,他们还能解释癌细胞是如何接触到它的。
当它第一次出现在搜索中,Slit2立即敲响了警钟。在神经系统在美国,这种信号分子被认为可以帮助引导神经细胞从大脑的一个部分延伸到另一个部分——例如,洛克菲勒的科里·巴格曼(Cori Bargmann)实验室之前的工作揭示了它调节蠕虫神经元之间的连通性。
研究人员发现,乳腺癌和肺癌细胞使用Tavazoie所说的“复杂而优雅的机制”来诱导血管细胞制造和释放slit2——足够的剂量来帮助癌症癌症细胞开始迁移。“细胞首先激活通常沉默的DNA来产生双链RNA,这反过来又作为一个信号,触发它们自己从原发肿瘤转移到血液中,从那里它们可以扩散到其他器官,”他说。
Slit2和在这一途径中发现的其他分子可以潜在地作为诊断工具——例如,通过帮助医生识别癌症已经离开癌症的患者原发肿瘤否则就来不及干预了。塔沃拉说:“抑制这些途径也有可能为抑制转移的新型癌症药物打开大门。”
进一步探索
用户评论