为了减缓癌症,关闭细胞的隧道

  • 2022-02-23 14:45:36

为了减缓癌症,关闭细胞的隧道


当癌症迅速扩散时,它们通常更难治疗,但澄清这种侵袭性恶性肿瘤的分子基础可能会在未来导致治疗这些肿瘤的新药。魏茨曼科学研究所的研究人员与美国国家癌症研究所和其他机构合作,现在已经揭示了一种导致特别侵袭性乳腺癌扩散的机制。——出国看病


该研究首先对来自多个数据库的数据进行了大规模的计算分析,包括有关患者生存的信息以及在快速扩散的癌症中过度活跃的基因。科学家们列出了大约25,000个基因中的大约20个基因,这些基因似乎是最具侵袭性的乳腺癌为了传播而需要的。前两个是在细胞分裂中起作用的基因,它们已经成为抗癌药物的靶标。但第三个让研究人员感到困惑的是:它编码了一种名为NUP93的蛋白质,NUP93是包围细胞核的包膜中孔隙或隧道的众多组成部分之一。——出国看病


研究人员发现,NUP93在生存记录最差的乳腺癌患者中异常大量存在。随着疾病的进展,其中一些患者的基因组开始包含NUP93基因的两到三个拷贝,而不是通常的拷贝。引人注目的是,这些患者中的许多人患有对雌激素不敏感的肿瘤。这种肿瘤约占所有乳腺癌的三分之一,特别难以治疗,因为它们缺乏激素抗癌药物靶向的雌激素受体。——出国看病


To slow cancer, close the cells' tunnels


与常规乳腺癌细胞(顶排)相比,人为降低NUP93水平(底排)的乳腺癌细胞流动性较差,并且具有更丰富的各种粘性分子(绿点),这些分子将它们保持在适当的位置。图片来源:魏茨曼科学研究所


"了解驱动这些癌症的原因尤其重要,因为目前,我们治疗它们的手段是有限的,"Weizmann生物调节部门的Yosef Yarden教授说,他是研究小组的负责人。——出国看病


通过进行模拟人体内发生的事情的实验室实验,研究小组证实,大量的NUP93与癌症的侵袭性之间确实存在联系。当乳房组织细胞被基因工程改造时,它们仍然保持静止,根本不产生NUP93;相比之下,被设计成包含该基因的多个拷贝的细胞,因此具有高水平的NUP93蛋白,变得具有极强的移动性,类似于扩散到远处器官的转移性癌细胞。在小鼠实验中,含有大量NUP93的细胞扩散到肺部,这与缺乏蛋白质的细胞不同。即使不改变基因的数量,研究人员发现他们也可以通过将突变形式的NUP93引入细胞来降低细胞的迁移率。——出国看病


接下来,科学家们解开了NUP93在癌症中发挥严峻作用的机制。由于这种蛋白质在核膜中形成隧道,因此它可以允许称为进口蛋白的穿梭蛋白通过,这些穿梭蛋白在其货物负载中将生长和迁移命令从细胞质传递到细胞核中,从而传递到DNA。通过这种方式,癌症可以获得细胞的基因组,利用它来满足自己的需要,即增加细胞迁移的能力,并加速它以传播疾病。


To slow cancer, close the cells' tunnels


在表达高水平NUP93的细胞中(左),称为进口蛋白(亮点)的穿梭蛋白包围核膜,准备在细胞核内运输其货物;在缺乏NUP93的细胞中(右),进口蛋白不会包围细胞核。图片来源:魏茨曼科学研究所——出国看病


"癌症需要一条通往细胞核的快速高速公路,以便来自外部的生长信号可以快速到达基因组,"Yarden解释说。"途中的NUP93隧道越多,信号传播得越快,患者体内的转移就越大。——出国看病


由于转移是乳腺癌患者死亡背后的主要力量,因此破坏这一过程是开发潜在疗法的有希望的途径。然而,完全关闭NUP93隧道是不切实际的,因为在健康细胞中,它们执行许多重要功能,例如传达伤口愈合所需的信号。——出国看病


因此,魏茨曼的科学家们尝试了一种不同的方法:阻止运载工具,即进口者装载致命的货物 - 即增加细胞移动性的命令。在小鼠实验中,阻断特异性相关进口蛋白的小肽大大降低了细胞迁移和引起转移的能力。这些发现可能为开发一种疗法提供一个起点,这种疗法可能有一天可以治疗最具侵袭性的乳腺癌,即使在晚期阶段也是如此。——出国看病


该研究发表在Cell Reports上。


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