癌細胞為了轉移長出「手指」,高侵襲性肺癌前導細胞「手指」更長

2020-11-30 澎湃新聞

癌細胞為了轉移長出「手指」，高侵襲性肺癌前導細胞「手指」更長

2020-08-05 07:31 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

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作者：Cathy

導言：腫瘤的異質性是惡性腫瘤的特徵之一，是指腫瘤在生長過程中，經過多次分裂增殖，其子細胞呈現出分子生物學或基因方面的改變，從而使腫瘤的生長速度、侵襲能力、對藥物的敏感性、預後等各方面產生差異。同一腫瘤中可以存在有很多不同的基因型或者亞型的細胞。

在侵襲性腫瘤中，存在「前導細胞」和「跟隨細胞」，這兩種細胞亞群在腫瘤轉移過程中相互協作。近期，有研究團隊發現，一種叫做絲狀偽足的微小「手指」狀突起會驅動肺癌細胞的侵襲行為，且前導細胞比跟隨細胞具有更長的「手指」。依據這一發現，他們開發出了一種創新技術，能分離前導細胞和跟隨細胞。這對實現腫瘤的精準治療具有十分重要的意義。

該研究由埃默裡大學的血液學和腫瘤醫學教授Adam Marcus領導，並於2020年7月24日發表在《科學進展》上，題目為「Epigenetically heterogeneous tumor cells direct collective invasion through filopodia-driven fibronectin micropatterning」

這項發現有助於研究人員通過了解腫瘤內致命轉移所必需的稀有細胞，開發出防止癌症擴散的治療方法。Marcus表示，區分前導細胞和侵襲行為的持久表觀遺傳變化可能出現在幾種類型的癌症中。

Marcus先前的研究表明了，前導細胞和更常見的對應細胞（跟隨細胞）是如何共同組成一個侵襲性細胞群的。這兩種腫瘤細胞的遷移率和存活率相互依賴，但具有不同的基因活性模式，甚至具有不同的形狀。

特別是，前導細胞比跟隨細胞顯示出更長的絲狀偽足。

研究人員說：「絲狀偽足就像細胞的手指一樣，可以幫助細胞前進。」

他們還發現，絲狀偽足較長與一種叫做MYO10的基因有關，該基因編碼穩定絲狀偽足的內部細胞骨架的一種成分。與跟隨細胞相比，MYO10是前導細胞中表達上調和甲基化程度最高的基因，而長絲狀偽足和侵襲行為都依賴於MYO10的活性。

DNA甲基化異質性揭示了MYO10在前導細胞中的差異甲基化和過表達

Marcus說：「眾所周知，MYO10與侵襲和轉移有關，但這是第一個證據表明它在一個罕見的細胞亞群中發揮著這種特殊作用。這有助於我們在患者腫瘤中尋找這些罕見的細胞，以判斷它們的潛在侵襲性。」

前導細胞也分泌纖維結合蛋白，一種粘性的細胞外蛋白，而跟隨細胞則不分泌。MYO10蛋白有助於絲狀偽足將纖維結合蛋白分子重新排列成纖維，但它似乎並不直接與纖維結合蛋白相互作用。

研究人員表示：「當前導細胞絲狀偽足拉動細胞外基質時，它們會將這種基質從一個隨機的網狀結構變為細胞前方的長而平行的軌道，為細胞群的運動鋪平了道路。」

絲狀偽足有時被描述為類似觸角或更穩定的細胞結構的前體。

Marcus說：「我們觀察到，在前導細胞中，絲狀偽足不僅是細胞外環境的傳感器，而且還積極參與了細胞外基質的重組 。」

研究人員還探究了識別前導細胞的其他變化，例如Jagged1基因表達的上調。Jagged1編碼Notch通路的一個受體，其活性依賴於MYO10的激活。MYO10和Jagged/Notch激活或許可以推廣到患者樣本和其他類型的癌症。

參考：

【1】 Emily R. Summerbell et al. Epigenetically heterogeneous tumor cells direct collective invasion through filopodia-driven fibronectin micropatterning, Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.aaz6197

【2】https://medicalxpress.com/news/2020-07-highly-invasive-lung-cancer-cells.html

【3】https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/ehs-hil072720.php

原標題：《【Science子刊】癌細胞為了轉移長出「手指」！高侵襲性肺癌前導細胞「手指」更長》

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