最新发现:受伤的癌细胞靠吞噬自己的膜继续存活
癌细胞是一类非常狡猾且生命力及其顽强的细胞,它们通过分泌细胞因子来逃避机体免疫系统的追捕,通过不断增殖和扩散来扩展生存空间,通过不断变异来产生异质性以免被一网打尽。这些特征使得癌症成为了最难治愈的疾病之一,也为患者带来了巨大的痛苦。
近日,一项新发现揭示了癌细胞生命力顽强的又一特征:在承受细胞膜受损的致命伤害时,癌细胞竟然会通过“吞噬自己”来逃脱死亡的命运,它通过一种特殊的细胞机制,吃掉包围它们的部分细胞膜来修复受损的细胞膜。这种特殊的机制就是肿瘤的“巨胞饮”作用(macropinocytosis)。
这项最新研究发表在2021年7月2日的Science 子刊 Science Advances 上,论文题目为:Restructuring of the plasma membrane upon damage by LC3-associated macropinocytosis ,作者是丹麦癌症协会研究中心和哥本哈根大学的研究人员。
图片来源:《Science Advances》官网
研究人员将注意力集中在细胞膜上,该膜在容纳和保护细胞内容方面发挥着重要作用,不管是癌细胞还是其他。这层膜的破裂会导致里面的液体流出并导致细胞死亡。
更重要的是,这一过程涉及了一个之前未知的膜重组机制,并将其命名为LC3相关的巨胞饮作用(LAM),这也为未来癌症治疗提供了一个新的方向。
研究人员以前从未在癌细胞中观察到这一点。在实验室研究癌细胞时,他们用激光轰击它们,在它们的膜上打出小孔,结果发现,这引发了“巨胞饮”作用,并且他们还发现可以用阻断小球体形成的物质来干扰这一过程,从而阻止癌细胞的自我修复,并导致它们死亡。
该论文通讯作者 Jesper Nylandsted 教授表示:“这项研究提供了关于癌细胞如何生存的非常基本的知识。研究还发现,如果这个过程被抑制,癌细胞就会死亡,这表明巨胞饮作用可能是未来癌症治疗的一个目标。”
实际上,使用各种靶向药物可以切断癌细胞的供需路径。癌细胞是会不断分裂的,而癌细胞的分裂需要充足的物质和能量供应,但是切断了这些物质和能量供应,癌细胞便没有了原料,这时它就需要吞噬其已经死去的癌细胞的碎片,从中获取所需养分,以保证自身安全和复制。这使得癌细胞对某些药物产生耐药。
研究发现,癌细胞会将受损部位附近的细胞膜拉入到受损部位,实现细胞膜的封闭和修复。而且,癌细胞不会浪费受损的细胞膜,受损的细胞膜会被运到溶酶体后被分解为原料,以备后用。
进一步的研究证实,侵袭性的癌细胞会更多地使用巨胞饮作用,这或许和侵袭性的癌细胞需要更多的物质和能量以实现复制和分裂有关。
许多晚期癌症的表现之一就是转移扩散,届时,患者的癌细胞附着能力下降甚至完全丧失,其迁移能力也随之增强,导致癌细胞从原生部位随血液或淋巴系统转移到其他身体部位,最终形成新的肿瘤。在这种情况下,患者就如同被宣判死刑,几乎无法治愈。
随着对癌细胞的研究越来越深入,人们发现癌细胞不仅十分狡猾,而且不论是对同类还是自己都十分“凶残”,单一的药物虽然可以治疗部分患者,但是对于大多数晚期癌症患者来说,依旧面临着复发的风险。因此近年来,科学家们也找到了新的抗癌治疗技术,那就是免疫治疗技术。
在人体内,免疫细胞负责消灭癌细胞,虽然癌细胞在人体内不断变异逃过了免疫细胞的监视和消灭,但是在实验室中, 可以通过解除免疫细胞的抑制或增强免疫细胞功能使免疫细胞再次发挥杀灭癌细胞的功能。而且免疫细胞消灭癌细胞之后有记忆功能,可以产生记忆性的免疫细胞,这使得治疗效果更加持久。
相信,伴随着新治疗技术的不断涌现,人类将会有更多的方式击败癌细胞,延长癌症患者的生存期。
(本文参考搜狐有关文章编写)