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機械擠壓作用促進腫瘤轉移

2019-06-25

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導讀:腫瘤細胞在體內進行不受機體控制的增殖分裂,當其分裂數量到達一定程度后,腫瘤細胞便受到有限的空間帶來的擠壓。

麻省理工學院的Janet M. Tse等近日在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)發表論文稱,機械擠壓作用或可促進腫瘤細胞轉移。

腫瘤細胞在體內進行不受機體控制的增殖分裂,當其分裂數量到達一定程度后,腫瘤細胞便受到有限的空間帶來的擠壓。為了研究這種擠壓作用對腫瘤細胞的影響,Janet Tse等將乳腺上皮細胞置于一層膜表面,并使用活塞對其進行擠壓。

研究者發現,擠壓作用可通過刺激細胞層邊緣中首先轉移的"領頭羊"細胞的形成,從而促進乳腺癌細胞的遷移。

"領頭羊"細胞可在轉移過程中在保持與拖尾細胞保持聯系的同時,擴大向遷移方向的突出。

此外,擠壓作用可誘導腫瘤細胞分泌一種稱為纖維連接蛋白的蛋白質,該蛋白質可通過增強細胞與細胞間和細胞與膜表面間的粘連,從而促進腫瘤細胞的遷移和"領頭羊"細胞的形成。

研究者指出,高度侵襲性腫瘤細胞通常受到擠壓作用的影響,這或許是由于這些細胞已經隨時準備好去改變這種受擠壓的環境了。

作者稱,腫瘤在生長過程中受到的擠壓作用可通過刺激"領頭羊"細胞的形成而發生遷移,造成腫瘤轉移。機械擠壓作用機制為阻止腫瘤遷移和浸潤提供了一個新的靶點。(生物谷bioon.com)

doi:10.1073/pnas.1118910109
PMC:
PMID:

Mechanical compression drives cancer cells toward invasive phenotype

Janet M. Tse, Gang Cheng, James A. Tyrrell,Sarah A. Wilcox-Adelman, Yves Boucher, Rakesh K. Jain, and Lance L. Munn.

Uncontrolled growth in a confined space generates mechanical compressive stress within tumors, but little is known about how such stress affects tumor cell behavior. Here we show that compressive stress stimulates migration of mammary carcinoma cells. The enhanced migration is accomplished by a subset of "leader cells" that extend filopodia at the leading edge of the cell sheet. Formation of these leader cells is dependent on cell microorganization and is enhanced by compressive stress. Accompanied by fibronectin deposition and stronger cell-matrix adhesion, the transition to leader-cell phenotype results in stabilization of persistent actomyosin-independent cell extensions and coordinated migration. Our results suggest that compressive stress accumulated during tumor growth can enable coordinated migration of cancer cells by stimulating formation of leader cells and enhancing cell-substrate adhesion. This novel mechanism represents a potential target for the prevention of cancer cell migration and invasion.

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[關鍵詞: 機械擠壓 腫瘤 轉移 ]

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