新研究:癌細胞初期具有「意識」,能根據環境改變形狀加速擴散

2020-12-06 前瞻網

新研究：癌細胞初期具有「意識」，能根據環境改變形狀加速擴散

 CHEN • 2020-12-03 11:38:22　來源：前瞻網　E2130G0

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一項最新研究發現，癌細胞通過開啟和關閉感知周圍環境、移動、隱藏和生長新腫瘤的能力進行擴散。

癌細胞是一種變異的細胞，是產生癌症的病源。癌細胞與正常細胞不同，有無限增殖、可轉化和易轉移三大特點，能夠無限增殖並破壞正常的細胞組織。

癌細胞除了分裂失控外(能進行無限分裂)，還會局部侵入周圍正常組織甚至經由體內循環系統或淋巴系統轉移到身體其他部分。

但是，癌細胞在擴散過程中會遇到很多困難，除了人體免疫系統追殺外，還必須通過血管壁、薄膜等障礙物。

雷丁大學的科學家發現，對周圍環境的敏感性是使少量癌細胞比腫瘤中的其他細胞更容易擴散的關鍵能力。

研究人員開發了一種結合進化生物學和人工智慧技術的新方法，該方法可以以前所未有的精度研究癌細胞的運動和形狀，以了解為什麼一些癌細胞可以更容易地移動到身體的不同部位並生長新的腫瘤。

研究人員發現，一些癌細胞表現出明顯的「意識」和對周圍環境的反應能力，這在以前被認為是癌細胞不具備的。這意味著這些細胞可能能夠調整自己的形狀，更有效地通過血管壁或其他競爭細胞等屏障，以便在其他地方分裂複製。

領導這項研究的雷丁大學生物學家喬治·巴特勒(George Butler)說:「與健康的人類細胞不同，癌細胞在癌症發展的早期被認為會失去對周圍環境的感知，這意味著它們實際上被「蒙住了眼睛」，專注於複製以形成原發腫瘤。我們的觀察首次表明，一些癌細胞能夠重新開啟這種意識，以幫助它們更有效地轉移到其他位置「。

這些細胞在遇到障礙物時會改變形狀做出反應，使其順利「滑過」其它細胞，通過膜進入血流，到達身體的其他部位。到達特定部位後，這些癌細胞會切換回複製模式，形成新的腫瘤。

在實驗中，科學家通過自然選擇過程提了取乳腺癌細胞樣本，並將部分放置到存在障礙的空間中，以便模仿人類人體的複雜結構。

作為對照，科學家還在實驗鼠的肺片中植入部分癌細胞，這裡的組織較為鬆散，障礙較少。

對比發現，在更複雜環境中的癌細胞變換形狀的頻率比後者要高，這是為了更好地避開擴散路上的「障礙」。這表明，這些癌細胞能夠根據周圍環境提高或降低空間意識，從而在所有環境中提高擴散效率。

為了更好地探測這兩組的差異，科學家還開發了計算機視覺分析新方法。除了探測癌細胞的運動狀態，這一新方法還可以測量血凝塊的形成或跟蹤精子的運動。

這一最新的研究發現，除了解釋為什麼部分癌症的擴散能力如此之強外，在未來還有可能幫助醫生在這些癌細胞擴散之前將其鎖定，從而提高患者的倖存機率。

這項研究成果已發表在《皇家學會學報》上。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源：

https://phys.org/news/2020-12-cancer-cells-blindfold.html

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.2523

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