细胞信使为癌症转移提供线索
根据华威大学的一项新研究,一种参与细胞运动的蛋白质为某些类型的癌症如何转移并发展为继发性肿瘤提供了线索。
华威医学院的科学家们首次证明,这种蛋白质的水平可以增加和减少细胞的运动,包括癌症细胞这表明它们可能在肿瘤的扩散中发挥作用。
这项研究今天(7月21日)发表在《科学》杂志上细胞生物学杂志并由英国研究与创新部门的医学研究理事会资助。bob88体育平台登录
研究人员正在研究一种被称为细胞内纳米囊泡(INV)的微小细胞成分,它可以像细胞内的信使一样将货物运送到需要的地方。当细胞移动时,INV将一种称为整合素的粒子从细胞表面移动,使其从细胞所附着的表面“脱离”。然后,它回收并替换整合素,将其粘在新的表面上。
inv有一种叫做肿瘤蛋白D54的蛋白质,其水平的升高与某些类型的乳腺癌有关,通常患者预后不良。这些患者往往有更多的转移,肿瘤细胞扩散到身体的其他部位。
为了研究TPD54在细胞运动中的作用,华威团队使用活细胞显微镜观察了细胞在纤维连接蛋白(一种细胞外基质)涂层表面上的迁移。然后,他们降低或增加蛋白质TPD54的表达来模拟癌细胞中的表达,观察细胞如何根据TPD54的水平或多或少地迁移。
他们还在富含纤维连接蛋白的3d网格中使用卵巢癌细胞进行了同样的实验,这可以更准确地反映细胞在肿瘤内的行为。当他们耗尽TPD54蛋白水平时,科学家们可以看到细胞的迁移减少了。
该研究的主要作者、华威大学华威医学院的斯蒂芬·罗伊尔教授说:“在某些情况下,你不希望细胞到处移动,比如癌症。我们在这篇论文中表明,如果你降低TPD54蛋白的水平,细胞就会移动得更少,如果你提高TPD54蛋白的水平,细胞就会移动得更多。它解释了为什么这种蛋白质过度表达的癌细胞更容易转移和扩散。
“肿瘤蛋白D54这个名字来自于它在癌症中过度表达,但在分子水平上对它知之甚少。我们已经发现了这种蛋白质如何附着在细胞内的INVs上,并控制细胞的正常活动。”
尽管它的名字叫肿瘤蛋白D54,但它参与了细胞的许多正常过程,也参与了免疫反应、伤口愈合和其他功能。这项研究表明,由于TDP54在细胞的这些正常功能中发挥的作用,它不是癌症干预的理想靶点,但它确实让科学家更好地了解整合素运输在癌症中是如何改变的。
罗伊尔教授补充说:“这种蛋白质实际上是一种健康的蛋白质蛋白质.这些inv需要移动,移动其他货物,并执行除迁移之外的其他功能。它是正常细胞中表达量最高的蛋白质之一,这表明它可能在做一些重要的事情。我们认为这和在一个牢房里工作的一群国际反叛军信使有关。
“但在癌症中,我们突然有大量的信使运输大量的整合素,所以我们有更多的细胞运动,这并不好。如果你有癌症你不希望细胞迁移。”
沃里克研究小组在2019年发现了之前被忽视的inv。它们的直径约为30纳米,非常小,以至于研究小组不得不使用电子显微镜和华威开源显微镜(华威大学建造的超分辨率光学显微镜)的组合来观察它们。
罗伊尔教授补充说:“他们躲在普通的场景你可以回到50年代的显微照片,可以看到它们就在那里,只是我们没有工具来找到它们。
“对我们来说,更大的问题是这些囊泡的行为以及它们携带的是什么。它们携带一系列其他蛋白质,可能参与许多其他细胞功能。该领域的想法是,像整合素这样的货物是在非常大的小管中运输的,但我们表明,它实际上发生在这些较小的囊泡中。”
更多信息:Gabrielle Larocque等,细胞内纳米囊泡介导细胞迁移过程中α5β1整合素的转运,细胞生物学杂志(2021)。DOI: 10.1083 / jcb.202009028