癌症为什么发生致命转移多篇重磅研究揭示幕后黑手

作者:责任编辑NO。蔡彩根0465

2019-08-20 21:45:36  阅读:5308

本期为咱们整理了关于癌症搬运机制的最新研讨开展,协助咱们了解导致癌症搬运的元凶巨恶。

Science:新的细胞成长补偿途径可以协助更好地医治搬运性癌症

DOI:10.1016/j.isci.2019.06.029

尽管研讨人员对原发癌细胞的成长有一个根本的了解,但对癌症分散的丧命进程搬运却知之甚少。加州大学洛杉矶分校(UCLA)牙科学院院长、牙周病教授Paul Krebsbach博士领导的一个研讨小组发现,上一年发现的mEAK-7基因或许在癌症搬运中发挥重要效果,至少在肺癌中是如此。这项研讨宣布在《iScience》杂志上。在前期人类细胞基因发现的根底上,研讨小组运用几个数据库的肿瘤细胞遗传信息以及癌症患者的安排样本,比较了正常细胞和癌细胞中mEAK-7的表达水平。

图片来历:NIH

经过对非小细胞肺癌的研讨,研讨人员发现mEAK-7在搬运性非小细胞肺癌中高表达,而mEAK-7对细胞增殖和搬迁非常重要。研讨人员还发现,当mEAK-7与一种名为DNA-PKcs的大分子结合时(DNA-PKcs有助于调理DNA修正和操控或增强癌症成长),就发明晰另一种mTOR信号通路,用于癌细胞的成长和增殖。在正常细胞中,有两种被广泛研讨的途径是由一种叫做mTOR的基因操控的,这种基因调控正常细胞的成长、增殖和存活。研讨人员还研讨了癌症干细胞中的这些信号分子,他们发现,癌细胞中的"第三"mTOR复合物由mTOR、mEAK-7和DNA-PKcs组成。

Nat Commun:科学家发现促进卵巢癌搬运的元凶巨恶-"Ran蛋白"

你知道吗?90%的癌症患者都死于癌细胞的远端搬运,癌症的远端搬运,即癌细胞具有在机体中移动的才能,并能侵略到患者机体的其它健康安排中,近来,一项刊登在世界杂志Nature Communications上的研讨陈述中,来自蒙特利尔大学的科学家们经过研讨说明晰名为Ran的蛋白质在卵巢癌细胞移动进程中所扮演的要害人物,假如没有Ran蛋白的协助,癌细胞或许无法从癌变位点进行分散。

Ran是一种络绎蛋白,其主要会支撑细胞内部和细胞核之间物质的运送,现在研讨者发现该蛋白也参加了癌症的发作和癌细胞的生计;在卵巢癌细胞中,研讨人员发现,Ran担保或许是RhoA蛋白进入细胞膜的"出租车",而RhoA在细胞搬迁进程中非常重要。研讨者Mes-Masson教授说道,在正常细胞中,RhoA可以直接进入细胞膜,但在卵巢癌细胞中却并不可,但其必须在Ran蛋白的协助下才可以抵达细胞膜,而这或许需求一段旅程。研讨者标明,在按捺Ran活性的癌细胞中,RhoA可以被分化,假如没有RhoA的话,癌细胞或许就会失掉运动、搬迁并且侵略健康安排的才能。

图片来历:Euridice Carmona, CRCHUM

现在研讨人员可以解说为何Ran关于癌细胞那么重要了,在许多癌症中,Ran蛋白的高表达一般与患者预后较差直接相关;研讨者Provencher标明,此前咱们经过研讨发现,Ran是一个很好的医治靶点,而本文研讨成果或能协助咱们了解何时以及哪些癌症患者能因这种疗法而获益,健康细胞不需求Ran就可以移动,因而研讨者在靶向效果癌细胞时并不会影响健康细胞,根据本文研讨成果,按捺Ran或许就有望医治其它类型的癌症。

现在,研讨人员现已开发出了可以按捺Ran的小型分子,现在他们正在临床前模型中进行实验,研讨者标明,这些小分子可以有用减缓或消除癌症发作,他们期望未来有一天可以开发出新式药物在临床中医治卵巢癌患者。在近乎三十年的时刻里,研讨者Provencher及其搭档运用来自卵巢癌患者的样本开发出了最大的卵巢癌生物样本库,其可以协助剖析来自肿瘤安排的细胞系的特性,这些细胞系能协助全球卵巢癌研讨人员从事相关研讨。

背靠背两篇Cell提醒肺癌搬运新机制

DOI:10.1016/j.cell.2019.06.005

DOI:10.1016/j.cell.2019.06.003

瑞典和美国的研讨人员在两项独立研讨中陈述说,肺癌细胞经过激活一种名为BACH1的蛋白质添加糖的吸取和运用,运用内源性或饮食中的抗氧化剂在体内分散。这些宣布在闻名科学杂志《Cell》上的研讨为新的肺癌医治战略铺平了路途。

当癌细胞削减氧化应激时,这个进程就开端了。氧化应激可以经过两种办法之一发作:癌细胞可以从饮食中取得抗氧化剂,如维生素A、C或E,或许组成它们自己的抗氧化剂。在大约三分之一的肺癌病例中,肿瘤细胞具有与NRF2和KEAP1基因相关的特别骤变,这些骤变使它们可以开端发作自己的抗氧化剂。当氧化应激衰退时,新发现的根本进程就发作了:BACH1蛋白稳定下来,并在癌细胞中堆集。这种蛋白质在癌细胞中按下几个发动按钮,然后影响癌细胞的搬运机制,包含一个指令癌细胞将葡萄糖代谢为细胞燃料和乳酸,并从血液中贮存葡萄糖的机制。葡萄糖的运用速率越高,癌细胞分散的才能就越强。

图片来历:Cell

Bergo教授和他的瑞典搭档从前现已证明,抗氧化剂,如膳食弥补剂中的维生素E,可以加速肿瘤的成长。当2014年初次有研讨标明这一点时,他们引起了媒体的广泛重视,并引发了剧烈的争辩,因为人们遍及以为抗氧化剂弥补剂对医治癌症有优点。研讨人员现在所做的是解说抗氧化剂是怎么加速疾病的进程的。"这是咱们取得的最令人兴奋的发现之一,"哥德堡大学(University of Gothenburg)临床科学系助理教授、一同通讯作者Volkan Sayin标明。"咱们的研讨成果也为所谓的Warburg效应怎么被激活供给了一个新的解说。Warburg效应描绘了癌细胞在正常有氧条件下怎么吸收糖并将其转化为能量和乳酸。因为这是癌症最闻名的特征之一,咱们的研讨成果为肿瘤学之谜供给了一个至关重要的新发现。"瑞典的研讨是在卡罗林斯卡学院和哥德堡大学进行的,而美国的研讨是在纽约大学进行的。这项研讨和预览谈论宣布在《Cell》杂志上。

Nat Commun:科学家在分子水平上提醒癌症搬运的新式分子机制

近来,一项刊登在世界杂志Nature Communications上的研讨陈述中,来自耶鲁大学的科学家们经过研讨在分子水平上提醒了机体癌症搬运的分子机制,一同研讨者开发出了一种新式东西来检测特定癌症患者机体中引发疾病的诱导子,相关研讨成果有望协助科学家们开发医治癌症的新式疗法。

本文中,研讨者则发现,上皮间质转化进程是由细胞外基质结构的简略改动所引发的,细胞外基质扮演着细胞支架的功用,细胞基质纤维的摆放或会诱发上皮间质转化进程。

研讨者Andre Levchenko博士说道,在某些癌症中,在细胞脱离肿瘤开端发作分散之前,环境中就存在这种改动,当基质中的纤维开端摆放时,其就会发明细胞运动的轨道,咱们在文章中提醒了这种杂乱分子网络被操控的分子机制。文章中,研讨者规划了一种可以仿照细胞环境的办法,一同他们在分子水平上深入剖析了上皮间质转化进程,发现了两种独自的反应机制,也就是说,两个或两个以上的分子互相按捺或激活效果,其间一种是将YAP蛋白与基因调理子WT1相联系,其会诱发细胞互相别离,而别的一种则将YAP蛋白与TRIO蛋白相联系,其会诱发细胞开端运动,乃至添加细胞的运动速度。

当将实验剖析和临床数据相结合后,研讨者在肾癌患者中证明了这种机制处于活性情况;Levchenko说道,相关信息或能用来开发新式猜测性技能以及新式的癌症个体化临床干涉手法。本文研讨成果有望协助研讨者运用特别药物来靶向效果要害分子然后医治癌症,后期研讨人员将会继续深入研讨癌症搬运的分子机制,为医治更多癌症开发新式疗法。

Nature:我国科学家提醒尿苷二磷酸葡萄糖按捺肺癌搬运

-尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-glucose, UDP-葡萄糖)是糖醛酸途径(uronic acid pathway)中的一种代谢中心物。在一项新的研讨中,来自中国科学院生物化学与细胞生物学研讨所、中国科学院大连化学物理研讨所、中国科学院上海药物研讨所、温州医科大学隶属榜首医院、复旦大学和广州大学的研讨人员报导了UDP-葡萄糖的一种新功用:它经过加速SNAI1 mRNA降解来按捺肺癌搬运。

图片来历:Nature

代谢失调是癌症的标志。癌基因和肿瘤按捺基因发作的骤变导致影响肿瘤细胞代谢的多种细胞内信号通路发作改动。这种共同的生化微环境进一步影响肿瘤细胞的代谢表型,然后影响肿瘤开展、对医治的反应和患者医治成果。这项新的研讨提醒了UDP-葡萄糖在按捺肿瘤搬运中的共同功用,提出了代谢物调理的蛋白功用的新模型,并建立了代谢与RNA稳定性之间的新相关性。

具体而言,这些研讨人员证明在表皮成长因子受体(EGFR)遭到激活后,尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶(UGDH)在473位点的酪氨酸(Y)上发作磷酸化。UGDH是糖醛酸途径中的限速酶。它催化UDP-葡萄糖发作UDP-葡萄糖醛酸并参加糖胺聚糖的生物组成。磷酸化的UGDH与HuR结合并将UDP-葡萄糖转化为UDP-葡糖醛酸,这会削弱UDP-葡萄糖介导的对HuR与SNAI1 mRNA结合的按捺,然后增强SNAI1 mRNA稳定性。添加的Snail(由SNAI1编码)表达接着发动肿瘤细胞的上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT),因而促进肿瘤细胞搬迁和肺癌搬运。此外,这些研讨人员发现,较低的UDP-葡萄糖水平与肺癌的搬运和复发密切相关。他们调查到搬运性肿瘤中的UDP-葡萄糖水平远低于原发性肿瘤。远处搬运患者的UDP-葡萄糖水平远低于无远处搬运的患者,并且肿瘤安排中UGDH Y473磷酸化水平高的患者搬运率较高,预后较差。

Nat Genet:震动!大多数搬运性结直肠癌在可以确诊前就现已发作搬运!

斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine)的研讨人员对近3000名患者进行了一项研讨,研讨成果于近来在《Nature Genetics》杂志上,该研讨显现,多达80%的移性结直肠癌在原始肿瘤超越罂粟籽巨细之前或许现已分散到身体的远端。"这一发现适当令人惊奇,"斯坦福大学医学和遗传学助理教授Christina Curtis博士说。"在本研讨剖析的大多数搬运性结直肠癌患者中,癌细胞现已分散并开端成长,远早于原发性肿瘤的临床检测。这标明搬运才能是在癌症诞生后很早就取得的。这违反了遍及的假定,即搬运发作在晚期原发性肿瘤中,并对患者分层、医治靶向和前期发现有影响。研讨人员和临床医师以为,癌症经过逐步堆集分子改动取得搬运的才能。这种主意以为,这些改动赋予了特定的特征,终究使癌细胞可以逃离周围的安排,进入血液,并在新的当地久居。在这种情况下,假如发作搬运的话,将是原发性癌症进化的一个相对较晚的事情。

经过对肿瘤活检的研讨,研讨人员将23例原发性肿瘤的基因骤变形式与肝或脑搬运形式进行比较。他们寻觅从同一个人身上取得的原发性和搬运性癌症的异同。然后,他们运用这些形式发明出一种每个患者癌症的进化树--类似于生物学家用来追寻一个动物物种从一个先人进化而来的进化树。研讨人员拼接在一同构成的进化树标明21例患者中有17名患者的搬运灶开端只要一个细胞或一小群遗传学类似的细胞,这些细胞来自于肿瘤开展的前期。

为了进一步确认搬运发作的时刻,Curtis和她的团队开发了一个计算机程序和计算办法来丈量搬运性传达的时刻相关于单个患者的原发肿瘤的巨细。他们的剖析为人类结肠癌前期搬运性传达供给了榜首个定量依据--几乎在他们查看的一切病例中都调查到了这种形式。可是,Curtis指出并不是一切的结直肠癌都会搬运,了解阻挠癌细胞分散到其他器官的细胞进程也很重要。

Cancer Res:乳腺癌为什么搬运?或许是肠道微生物在作祟!

DOI:10.1158/0008-5472.CAN-18-3464

弗吉尼亚大学癌症中心的一项新研讨标明,不健康的、发炎的肠道会使乳腺癌变得更具侵袭性,并更快地分散到身体的其他部位。弗吉尼亚大学微生物、免疫学和癌症生物学部分的Melanie Rutkowski博士发现,损坏小鼠体内的微生物群会导致激素受体阳性的乳腺癌变得更具侵略性。改动微生物群,即生活在肠道和其他当地的微生物群,对人体发作了巨大的影响,促进了癌症分散。

图片来历:Levchenko lab

Rutkowski运用强力抗生素损坏小鼠的天然肠道细菌,但她着重,抗生素并不风险,乳腺癌患者或任何需求抗生素医治感染的人都不该避免运用抗生素。究竟,老鼠不是人,需求做更多的研讨来确认长时刻运用抗生素与癌症成果之间是否存在相关。在这项研讨中,抗生素仅仅到达意图的一种手法,一种为微生物群发明长时刻失衡的简略办法,类似于个人或许阅历的长时刻不健康微生物群。这种效果远比一个人正常运用抗生素,乃至屡次运用抗生素的效果要严峻得多。

在必定程度上得益于Rutkowski的研讨,医师们终究或许可以操作微生物群,使乳腺癌患者获益。但Rutkowski说,现在的要害信息是健康微生物群的重要性。越来越多的依据标明,健康的微生物群对身体健康的许多方面都至关重要。

Rutkowski是一名癌症研讨人员,而不是医师。她指出,促进健康微生物群的一些做法是人们遍及承受的。她说:"健康的饮食、高纤维、训练、睡觉--一切这些都有助于身体健康。假如你做了一切这些,理论上,你应该有一个健康的微生物群。咱们以为,这与乳腺癌的长时刻有利成果密切相关。"相关研讨成果宣布在《Cancer Research》杂志上。

PLOS ONE:提醒前列腺癌发作骨搬运的机制及进程

DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0216934

前列腺癌在分散到骨骼后往往会变得丧命,而这种丧命特征背面的进程,或许会作为骨靶向放射医治的方针,以及潜在的新疗法,转而对立前列腺癌。杜克癌症研讨所(Duke Cancer Institute)的研讨人员在近来宣布于《PLOS ONE》杂志上的一项研讨中,描绘了前列腺癌细胞怎么开展出仿照成骨细胞的才能,使其可以在骨微环境中增殖。

用放射性同位素镭233进犯这些细胞,这种放射性同位素挑选性地进犯骨搬运中的细胞,现已被证明可以延伸患者的生命。可是,咱们需求更好地了解镭在骨头里是怎么作业的。这种仿照进程的成像或许导致更有用地运用镭233,并开发新的医治办法来医治或避免前列腺癌向骨分散。

Armstrong和他的搭档们招募了一个由20名有症状的骨搬运性前列腺癌患者组成的小研讨小组。当剖析来自研讨参加者的循环肿瘤细胞时,他们发现骨构成酶好像遍及表达,并且在这些前列腺癌细胞中骨构成通路的基因改动也很常见。他们在另一项触及40多名前列腺癌和骨搬运患者的多中心实验中证明了这些新的基因发现。在运用镭-223医治后,研讨人员发现放射性同位素会集在骨搬运灶中,但肿瘤细胞仍在循环,癌症在医治后6个月内开展。研讨人员在这些肿瘤细胞中发现了一系列杂乱的基因改动,这些改动或许使它们可以继续存在,并跟着时刻的推移发作对辐射的抵抗力。

eLife:前列腺癌标志物PSA会激活血管和淋巴管生成因子,促进癌症搬运

DOI:10.7554/eLife.44478

一项新的研讨标明,前列腺特异性抗原(PSA)是一种前列腺癌标志物,是激活血管内皮细胞和淋巴管生成成长因子的催化剂之一,而这些因子有助于癌症的分散。赫尔辛基大学(University of Helsinki)的Docent Michael Jeltsch领导的研讨小组与合作伙伴一同,发现了激活血管内皮和淋巴管生成成长因子VEGF-C和VEGF-D的新机制。这些成长因子不仅在胎儿发育中起着重要效果,并且在癌症的传达和搬运灶的构成中也起着重要效果。

大多数由癌症引起的逝世,包含前列腺癌,都是搬运导致。了解导致搬运的一系列事情以及相关的要害因素关于找到按捺或阻挠这一进程的办法是必要的。研讨人员发现了两种新的蛋白水解酶(蛋白酶),可以一同激活成长因子VEGF-C和VEGF-D。其间一种酶是前列腺特异性抗原(PSA),也被用作前列腺癌的标志物。除了前列腺,VEGF-C和PSA也存在于精液中,因而它们或许对生殖发作影响,尤其是对生育才能有影响。研讨人员还发现,安排蛋白酶D可以激活VEGF-C和VEGF-D。研讨人员曾经现已知道安排蛋白酶D与搬运的构成有关,但对其效果机制缺少具体的了解。

Nature:重磅!科学家成功解分出搬运性乳腺癌的基因组特性!

近来,一项刊登在世界杂志Nature上的研讨陈述中,来自巴塞尔大学等组织的科学家们经过研讨成功描绘了搬运性乳腺癌的基因组特征,相关研讨成果或为说明乳腺癌搬运的分子机制及开发新式搬运性乳腺癌疗法供给新的思路和研讨根底。

研讨人员经过研讨剖析了617份搬运性乳腺癌样本中的体细胞改动图谱,研讨者指出,当与来自癌症基因组图谱中的前期乳腺癌样本进行比照后,他们发现,9个驱动基因在表达激素受体但HER2水平并不高的搬运性乳腺癌中会频频发作骤变,这些驱动基因包含TP53, ESR1, GATA3, KMT2C, NCOR1, AKT1, NF1, RIC8A和RB1。

此外,研讨人员还在HR+/HER2-搬运性乳腺癌中调查到了18个扩增子活动较为频频,这些癌症中S2、S3、S10、S13和S17的骤变特性发作了明显添加,在富含基因骤变的HR+/HER2-的搬运性乳腺癌中,TP53、RB1和NF1骤变以及S10、S13和S17与患者预后不良直接相关。比较前期阴性乳腺癌而言,搬运性阴性乳腺癌体现出了与DNA修正同源重组相关的基因呈现体细胞双功用骤变频率添加的情况(7% vs 2%)。

研讨者标明,比较前期乳腺癌而言,搬运性乳腺癌体现出了骤变担负和克隆多样性的添加,因而搬运性乳腺癌的基因组图谱往往富含临床相关的基因组改动,并且比较前期乳腺癌也更为杂乱一些,鉴别出与较差预后相关的基因组改动或能协助研讨人员对乳腺癌患者进行挑选然后在临床中愈加有针对性地进行医治。

本文来历:生物谷

——本期完——

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