癌細胞無法同時增生又入侵,非分裂期的癌細胞最具侵略性

癌細胞無法同時增生又入侵,非分裂期的癌細胞最具侵略性
Photo Credit:科學人
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新研究發現,癌細胞無法同時增生又入侵。

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撰文:卡利爾(Viviane Callier)
翻譯:涂可欣

最兇惡的癌細胞會四處轉移:從原發位置轉移到身體其他部位,一旦擴散就不易根除。美國發育生物學家最近的一項研究,對於癌細胞如何獲得入侵其他組織的轉移能力,提供了新線索,這是癌細胞轉移的先決條件。這項研究發現癌細胞入侵過程必須停止分裂,也就是說增生和入侵這兩個過程互不相容,這項發現會影響目前大多以治療快速增生的癌細胞為目標的癌症療法。

美國紐約石溪大學的科學家馬特斯(David Matus)和杜克大學的薛伍德(David Sherwood)利用透明的線蟲(C. elegans)來探究入侵過程。正常的線蟲在發育期間,有一種錨狀細胞會穿過分隔子宮和陰門的基底膜,這個過程和人類癌細胞侵入基底膜進入血管(再隨血液抵達其他部位)非常類似,而且線蟲具有易於拍攝和操控基因的優點,因此成為研究癌細胞轉移的模式生物。

馬特斯團隊在開啟和關閉數百個線蟲基因後,找到了一個能控制錨狀細胞入侵行為的基因。關閉這個基因,錨狀細胞除了無法入侵基底膜,還出現意外行為:開始分裂。相反地,當研究人員抑制細胞增生,錨狀細胞便停止分裂,並開始再度侵入基底膜。進一步實驗顯示,暫停細胞分裂是必要且足以促使細胞入侵行為的條件。雖然病理學家的觀察已顯示癌細胞可能有增生或入侵二選一的情形,這項新研究首度揭露這種遺傳機制並解釋兩個過程互不相容,研究結果發表在2015年10月的《發育細胞》。

這項研究還解釋了癌症生物學家長久以來未知的謎題。他們觀察到許多癌細胞的入侵前鋒都不是分裂中的細胞,而是由入侵細胞帶領分裂中的細胞,隨腫瘤的擴增向健康組織推進。馬特斯說:「這項研究改變了我們對癌症的某些了解。我們以為癌症是一種細胞分裂失控的疾病,事實上,許多癌症藥物皆以分裂中的細胞為治療標的。但我們的研究顯示,我們也需要找出作用於這些非分裂期細胞的方法,因為這些細胞最具侵略性。」

然而要把這些新知應用在癌症臨床治療之前,還需要進一步測試。約翰霍普金斯大學的癌症生物學家艾瓦德(Andrew Ewald)說:「現在我們可以從簡單的模型轉向更複雜的系統,例如乳癌。」美國每年有四萬名病患死於乳癌轉移,但若能在癌症擴散前即早發現,五年存活率幾乎高達100%。

本文獲《科學人雜誌》、《科學人粉絲團》授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航

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