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一项新的研究显示,改变乳腺癌细胞的形状可以让疾病对治疗变得更敏感,甚至驱动自身体内的炎症反应来对抗肿瘤。伦敦癌症研究所的科学家表明,肿瘤细胞的形状是确定炎症分子反应的一个重要因素,而炎症分子可以促进或抑制肿瘤的进展。本研究采用机器人显微镜和自动化算法,类似于facebook的面部识别应用,来检测成千上万不同形状的乳腺癌细胞。该研究近日发表在分子系统生物学上,是由英国癌症研究、生物技术和生物科学研究委员会和威康信托基金会所资助。
研究人员正在寻找细胞形状与一种关键的称为NF-kappaB的癌蛋白的活性之间的联系,而NF-kappaB是在癌细胞中启动炎症反应并发出促存活信号的。
他们总共测量了77个形状的细胞和环境特征,比如在其周围超过307000个细胞中相似程度是多少。他们分析的形状特点包括圆度(其长度除以宽度)和突出物和皱褶的程度。他们发现根据它们的核心中NF-kappaB的水平,可以将细胞分为两大类型。“间充质样癌细胞——倾向于更大和更多的皱褶并且具有多个尖锐的突起,其核心内的NF-kappaB水平比上皮样细胞更高。而上皮样细胞的形状更倾向于更圆润和柔和的边缘。
最重要的是,研究还表明,一种名为TNFalpha的炎症信号在间充质细胞中强烈地激活NF-kappaB的生存信号,但是在上皮样细胞中该作用较弱。通过详细的精确分析,研究指出,细胞的形状在应答TNFalpha时能影响NF-kappaB流入和流出核心细胞的流量。
研究的带头人Chris Bakal博士,伦敦癌症研究所细胞动力系统学院的小组组长,说:“我们的研究表明,乳腺癌细胞的形状在如何应答免疫反应方面是至关重要的,保持一定形状能使其通过激活促存活信号,从而更容易应答人体的免疫系统。通过机械、化学或遗传手段来改变细胞的形状,可能是一个新的方法来协助自身的炎症反应来对抗癌症。由于免疫治疗这一有前景的成果,从而再次引起人们利用人体自身的炎症反应以对抗癌症的兴趣。我们的研究的支持需要更进一步探讨炎症和癌症的作用,以提高人体自身的能力来治疗和消灭癌细胞。”
Paul Workman教授,伦敦癌症研究所的首席执行官,说:“癌细胞,通过找出和消灭身体里的自然保护机制而作斗争。这项研究强调了癌细胞的形状有助于在自己有利的一方面保持平衡的重要性,其不仅避开免疫反应,实际上其也能使免疫反应更‘旺盛’。这也表明了控制细胞的形状可以有助于在平衡中对抗肿瘤。”
Alan Worsley博士,英国癌症研究中心的资深科学信息主任,说:“这项研究表明,什么样的细胞的形状及其环境如何在细胞中接收生长和生存的信号能够带来巨大影响。这些结果强调了培养皿中的癌细胞与人体身上的癌细胞之间行为差异是我们必须需要了解的,这样我们才能研发出新的治疗方法。”
本文由Institute of Cancer Research提供