Yeshiva大學(xué)Albert Einstein醫(yī)學(xué)院的研究人員，鑒定和解析了一個(gè)控制癌細(xì)胞入侵附近組織的關(guān)鍵信號(hào)通路，文章發(fā)表在五月二十五日的Nature Cell Biology雜志上。這一成果有助于人們進(jìn)一步理解與癌轉(zhuǎn)移有關(guān)的早期分子事件，阻止致命的癌細(xì)胞從原發(fā)瘤擴(kuò)散到機(jī)體的其他位點(diǎn)。

    癌細(xì)胞要離開(kāi)原發(fā)瘤，必須先突破周?chē)环Q(chēng)為細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的結(jié)締組織。為此，癌細(xì)胞會(huì)形成暫時(shí)性的侵入性偽足（invadopodia）。侵入性偽足能夠釋放降解ECM的酶，隨后其他細(xì)胞突起拉動(dòng)癌細(xì)胞前進(jìn)，就像火車(chē)頭拖著車(chē)廂走一樣。侵入性偽足的不斷形成和消失是癌細(xì)胞入侵的基礎(chǔ)，癌細(xì)胞通過(guò)這一過(guò)程離開(kāi)從腫瘤進(jìn)入附近的血管，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到機(jī)體的其他部位。

    “我們知道，侵入性偽足是由肌動(dòng)蛋白纖維驅(qū)動(dòng)的，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的助理教授Louis Hodgson說(shuō)。“但我們并不清楚侵入性偽足中肌動(dòng)蛋白的調(diào)節(jié)機(jī)制。”

    此前有研究提出，蛋白R(shí)ac1在癌細(xì)胞入侵過(guò)程中具有重要的作用。當(dāng)Rac1水平升高時(shí)，癌細(xì)胞表現(xiàn)出更多的侵襲特征。但人們從未直接在侵入性偽足中觀察到Rac1的活性，有的只是一些間接的證據(jù)。

    日前，Dr. Hodgson和他的同事開(kāi)發(fā)了一種與活細(xì)胞成像結(jié)合的新型熒光蛋白生物傳感器，以便向人們展示Rac1在癌細(xì)胞中激活的確切時(shí)間和地點(diǎn)。

    研究團(tuán)隊(duì)將這種生物傳感器用在鼠類(lèi)和人類(lèi)的高侵襲性乳腺癌細(xì)胞中。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單個(gè)侵入性偽足形成并活躍降解ECM時(shí)，其中的Rac1水平比較低，而Rac1水平的升高與侵入性偽足的消失一致。“高水平的Rac1誘導(dǎo)侵入性偽足的消失，而低水平的Rac1允許它們繼續(xù)存在。這與人們之前的推測(cè)完全相反。”Dr. Hodgson說(shuō)。

    為了驗(yàn)證他們的發(fā)現(xiàn)，研究人員通過(guò)siRNA關(guān)閉了編碼Rac1的基因（RAC1）。研究顯示，當(dāng)該基因被沉默時(shí)，ECM降解得更多。而當(dāng)Rac1蛋白活性增強(qiáng)時(shí)，侵入性偽足消失。

    最后，他們解析了Rac1在癌細(xì)胞入侵過(guò)程中的整個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)。“在腫瘤細(xì)胞入侵時(shí)，侵入性偽足的Rac1水平有起有落，其中的時(shí)間間隔很精確，可以使這些細(xì)胞的入侵能力最大化，”Dr. Hodgson說(shuō)。

    每年美國(guó)大約有五十八萬(wàn)人死于癌癥的擴(kuò)散。利用藥物控制腫瘤細(xì)胞中的Rac1活性，有望幫助人們大大改善這種現(xiàn)狀。

    “Rac1抑制劑已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)了，但隨意使用它們并不安全。”Dr. Hodgson說(shuō)，“Rac1是健康細(xì)胞（包括免疫細(xì)胞）中的一個(gè)重要分子，我們需要找到特異性靶標(biāo)癌細(xì)胞Rac1的方法。”