癌细胞通过同类相食在化疗中存活

有些癌细胞通过同类相食在化疗中存活下来。

根据发表在《柳叶刀》杂志上的新发现，通过“消耗”邻近的癌细胞，一些细胞已经找到了一种方法来获得维持生存所需的能量，并在化疗结束后诱导复发细胞生物学杂志，

乳腺癌细胞和阿霉素

阿霉素(本研究中使用的化疗药物)是一种蒽环霉素．这种类型的化疗药物通过破坏癌细胞中的DNA来起作用，通过三种不同的机制：

• 通过DNA螺旋上碱基对的插层与DNA结合
• 通过抑制一种叫做拓扑异构酶II的酶来阻止DNA的修复
• 作为强大的铁螯合剂。这种特性使铁-阿霉素复合物的形成成为可能，这种复合物可以结合细胞的DNA和细胞膜
  
  

狡猾的癌细胞

然而，一些细胞能够在最初的阿霉素治疗中存活下来，这可能导致肿瘤复发。这些“狡猾的”细胞转化为衰老细胞，进入“休眠”状态，同时保持代谢活跃。衰老细胞可以通过释放促肿瘤因子和炎症分子来促进肿瘤的生长。

这在治疗保留“正常”拷贝的乳腺癌细胞时尤其成问题TP53基因。TP53是只在30%的乳腺癌中发生突变-其余70%为“正常”TP53可以在化疗引起的DNA损伤中逃脱死亡。乳腺癌生存率可以通过TP53-突变状态那些有TP53野生型肿瘤的生存率较低。

第一作者Crystal a . Tonnessen-Murray在最近的一份新闻稿中解释说:“了解这些衰老癌细胞的特性是非常重要的，这些特性允许它们在化疗后存活。”

研究设计和发现

在新的研究研究小组发现，暴露于阿霉素(或其他化疗药物)的乳腺癌细胞通常会吞噬邻近的癌细胞，然后转化为衰老细胞。

“我们使用了表达荧光蛋白的细胞和肿瘤(例如，绿色荧光蛋白)，以检测治疗肿瘤和治疗培养中细胞之间的相互作用，”解释说詹姆斯·g·杰克逊，本研究通讯作者。

Jackson详细介绍了研究中使用的一些技术:“我们使用了共聚焦显微镜，它允许人们可视化图像的三维表示。这使我们能够确定细胞是在另一个细胞的下面，上面，还是实际上在另一个细胞内。我们还使用延时显微镜来生成细胞自相残杀的电影。”

这张用化疗药物阿霉素治疗的小鼠乳房肿瘤的图片显示，一些癌细胞(红色细胞核)已经被其他癌细胞(绿色细胞膜)吞噬。信贷:Tonnessen-Murrayet al。, 2019年

Tonnessen-Murray,et al。研究发现，表现出同类相食行为的衰老细胞激活了一组特定的基因，这些基因通常是被开启的巨噬细胞这是一种被设计用来吞噬和消化体内“不需要的”物质的细胞，包括细胞碎片、外来颗粒、微生物和癌细胞。

“我们过去RNA序列而且基因集富集分析(GSEA)来确定化疗治疗肿瘤在活的有机体内和细胞系在体外参与吞噬和吞噬的巨噬细胞样基因程序高度富集，”杰克逊说。

这种同类相食的行为并不局限于乳腺癌细胞;其他类型的癌细胞一旦衰老，就能够“吃掉”它们的邻居，并且能够在培养中比那些没有吞噬的衰老细胞存活更长时间。Jackson解释说:“在这篇文章中，我们发现肺癌细胞系和骨肉瘤细胞系(骨癌)在化疗后也会被吞噬。”


资料来源:Tonnessen-Murray等人，2019年

虽然这些发现有望成为新的治疗机会的基础，但需要进一步的研究来确定其他类型的细胞是否也可能成为这些同类相食癌细胞的潜在“受害者”。

Jackson谈到了研究的一些局限性:“肿瘤是癌细胞和间质细胞(如血管和免疫细胞)的复杂混合物。目前尚不清楚化疗后的癌细胞还能吞噬哪些其他类型的细胞。细胞吞噬所获得的优势，以及它是如何导致复发的，需要更深入的研究。”他还补充说，这些细胞没有在肿瘤经历的不同类型的营养剥夺或压力下进行研究在活的有机体内．

“下一步包括确定可以通过进入细胞衰老状态来消除化疗中存活下来的细胞的治疗方法。我们推测，需要蚕食其他细胞是一个可以利用的弱点，”杰克逊总结道。

参考:Tonnessen-Murray,et al。(2019)化疗诱导的衰老癌细胞吞噬其他细胞以增强其生存。J.细胞生物学。DOI: 10.1083 / jcb.201904051

James G. Jackson接受了科技网络科学作家Laura Elizabeth Lansdowne的采访。188金宝搏备用