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肿瘤硬度会驱动癌扩散

基质硬度能够影响细胞的行为。加州大学的研究人员发现,乳腺组织的硬度与肿瘤转移和患者预后差有关。文章发表在Nature Cell Biology杂志上,文章解析了肿瘤硬度促进癌扩散的分子机制:癌细胞的行为不仅受到生化信号的控制,还会受到生物力学信号的调节。


为了明确基质硬度对肿瘤行为的具体影响,研究人员使用可以改变硬度的水凝胶对乳腺细胞进行3D培养,以模拟正常乳腺和高硬度的乳腺癌。研究显示,当基质硬度增加时,TWIST1蛋白会介导上皮-间充质细胞转化(EMT)。


TWIST1原本在细胞质中与G3BP2结合,高硬度基质会促使TWIST1释放出来,移动到细胞核中。TWIST1在那里激活多种基因,帮助乳腺癌细胞入侵周围组织,并转移到机体其他位置。


研究人员还在小鼠乳腺癌模型中比较了G3BP2缺失造成的影响。研究表明,缺乏G3BP2时肿瘤更具侵袭性,更多地转移到小鼠肺部。


研究进一步显示,人类乳腺癌中也存在同样的机制。研究人员分析了人类乳腺癌样本,发现肿瘤硬度较高的患者(肿瘤含有更多有组织的胶原结构)生存期比较短。G3BP2水平低而且肿瘤硬度高的患者,生存时间最短。研究人员指出 ,G3BP2蛋白水平和胶原组织形式可以用来预测患者的治疗结果。下一步,我们有希望了解到细胞如何将机械力信号转化为生物学应答。生物力学微环境与肿瘤细胞之间的交流,将为人们提供新的治疗策略,有助于更好的延缓癌症的扩散。


原文链接:Matrix stiffness drives epithelial–mesenchymal transition and tumour metastasis through a TWIST1–G3BP2 mechanotransduction pathway


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