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新发现可能有助于在癌症发生之前准确预测癌症的扩散

2021-04-22 14:23:02 健康养生 来源:
导读 哥本哈根生物技术研究与创新中心(BRIC)的Erler Group的研究人员发现,包围细胞并覆盖所有血管的薄膜结构的刚性决定了癌细胞破坏组织扩散到

哥本哈根生物技术研究与创新中心(BRIC)的Erler Group的研究人员发现,包围细胞并覆盖所有血管的薄膜结构的刚性决定了癌细胞破坏组织扩散到体内的难易程度。癌症患者生存的关键决定因素。结果发表在《自然材料》上。

研究人员使用生化,数学和生物物理方法分析了细胞,小鼠模型和人类患者样品。他们鉴定出存在于网状膜结构(基底膜)中的一种蛋白质,与肿瘤和血管的柔软性以及癌症患者的良好生存有关。研究人员测试了从基膜中去除这种蛋白质是否会增强癌症的扩散,确实如此,以及提供这种蛋白质是否会减少癌症的扩散,确实如此。他们继续证明,在几种癌症类型中,器官基底膜中已经存在的这种蛋白质(netrin-4)的水平甚至可以决定癌症的扩散,甚至在癌症发展之前。

Janine Erler教授说:“这些令人兴奋的发现为人们在患癌症之前就可以预测其最可能扩散到哪些器官提供了可能性。因此,这些信息具有指导和改善癌症患者治疗和护理的潜力。”本文的高级研究员。

在他们的研究中,研究人员可以首次证明基底膜组成对其机械性能的影响,从而影响癌细胞在细胞间空间内该蛋白边界上的迁移。他们鉴定出了分泌的蛋白质netrin-4可以打开基底膜网络内部的节点,从而同时软化基底膜并增加其网眼(孔)大小。这一出乎意料的发现表明,癌细胞的运动主要由基底膜的硬度控制,而孔径却起着很小的作用。因此,原发性肿瘤基膜内或器官内血管内的netrin-4越容易转移,转移越少,影响患者的生存。此外,他们首次证明了与癌症相关的修饰无关的基底膜的机械性能是癌症患者生存的关键决定因素。

“我们非常高兴能为我们的观察找到一个机械解释,其中的理论模型与我们的实验数据非常吻合。我们可以证明存在的netrin-4分子越多,基底膜越软,并且细胞越难穿过该分子。膜,从而将细胞保持在一个区域内。我们目前正在探索这一发现的治疗和诊断潜能,我们的研究是丹麦,瑞典,德国,英国和比利时的众多学科研究人员共同努力的结果,这是获得令人兴奋的结果的关键。”这项研究的首席研究员Raphael Reuten博士补充说。

历史上,人们非常关注位于细胞外的细胞外基质的刚度以及对癌症进展的影响。但是,还没有研究调查基底膜刚度的影响。此外,研究地下室的机械性能的冲击薄膜上细胞的浸润和癌转移一直不可能为止。对基底膜内netrin-4活性的机理研究使研究人员能够弥合这一知识鸿沟,并为研究基底膜提供了新的机会 广泛的生物过程中的刚度。


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