Yeshiva大學(xué)Albert Einstein醫(yī)學(xué)院的研究人員，鑒定和解析了一個控制癌細胞入侵附近組織的關(guān)鍵信號通路，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，阻止致命的癌細胞從原發(fā)瘤擴散到機體的其他位點。

    癌細胞要離開原發(fā)瘤，必須先突破周圍被稱為細胞外基質(zhì)（ECM）的結(jié)締組織。為此，癌細胞會形成暫時性的侵入性偽足（invadopodia）。侵入性偽足能夠釋放降解ECM的酶，隨后其他細胞突起拉動癌細胞前進，就像火車頭拖著車廂走一樣。侵入性偽足的不斷形成和消失是癌細胞入侵的基礎(chǔ)，癌細胞通過這一過程離開從腫瘤進入附近的血管，進而轉(zhuǎn)移到機體的其他部位。

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

    此前有研究提出，蛋白Rac1在癌細胞入侵過程中具有重要的作用。當(dāng)Rac1水平升高時，癌細胞表現(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和他的同事開發(fā)了一種與活細胞成像結(jié)合的新型熒光蛋白生物傳感器，以便向人們展示Rac1在癌細胞中激活的確切時間和地點。

    研究團隊將這種生物傳感器用在鼠類和人類的高侵襲性乳腺癌細胞中。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單個侵入性偽足形成并活躍降解ECM時，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完全相反。”Dr. Hodgson說。

    為了驗證他們的發(fā)現(xiàn)，研究人員通過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，ECM降解得更多。而當(dāng)Rac1蛋白活性增強時，侵入性偽足消失。

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

    每年美國大約有五十八萬人死于癌癥的擴散。利用藥物控制腫瘤細胞中的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)被開發(fā)出來了，但隨意使用它們并不安全。”Dr. Hodgson說，“Rac1是健康細胞（包括免疫細胞）中的一個重要分子，我們需要找到特異性靶標癌細胞Rac1的方法。”