高細胞膜張力限制癌癥的傳播

癌細胞的細胞膜比正常細胞的細胞膜更柔韌。一項研究合作發(fā)現(xiàn)，可以通過操縱細胞膜的硬度來抑制小鼠的癌癥侵襲和遷移。該研究小組包括神戶大學生物信號研究中心的講師辻田和也和伊藤俊樹教授，以及東京藥學與生命科學大學的講師SATOW Reiko和名譽教授深見清子。

希望這一發(fā)現(xiàn)可以應用于開發(fā)利用細胞物理特性的新型癌癥治療方法。

這些研究結果于2021 年 10 月 11 日發(fā)表在Nature Communications上。

要點

與正常細胞相比，癌細胞膜更柔軟。

通過增加癌細胞的膜張力，研究小組成功地抑制了它們在小鼠模型中的遷移和侵襲。

這將有助于開發(fā)針對癌細胞物理特征的新療法。

研究背景

轉移是癌癥相關死亡的主要原因。隨著癌細胞的惡性程度增加，它會經歷類似變形蟲的結構變化，使其更容易遷移。它遠離原發(fā)病灶，引發(fā)遠處轉移。近年來，研究表明，細胞結構和運動的這些顯著變化是由細胞本身的物理特性控制的。事實上，據(jù)報道，與正常細胞相比，癌細胞相對“柔軟”。細胞物理特性的變化與其惡性之間的聯(lián)系受到了很多關注。然而，尚不清楚哪些物理特征與細胞的癌質有關。

研究成果

在他們的研究中，Tsujita 等人。使用光鑷* 拉動細胞表面膜并對其進行分析，這使他們能夠確定癌細胞比正常細胞相對柔軟(圖 1)。細胞膜的硬度受附著在其上的肌動蛋白細胞骨架網(wǎng)絡的調節(jié)。這項研究表明，在癌細胞中，維持這種膜 - 肌動蛋白附著的 ERM 蛋白與細胞膜分離，從而使膜變軟。

通過將 ERM 蛋白安全地附著在癌細胞膜上，研究人員能夠恢復膜 - 肌動蛋白附著，使其與正常細胞相似。這導致癌細胞膜變硬并防止結構和運動的異常變化。此外，在使用小鼠模型的實驗中，具有硬化膜的乳腺癌細胞失去了擴散到肺部的能力(圖 2)。這些結果表明，有可能通過操縱細胞膜張力來限制癌癥的擴散。

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