癌症依赖生物物理学起步
一组研究人员得出结论，物理学是癌症发生的背后原因。
研究人员记录的证据表明，癌症是由细胞环境的正常物理特性被破坏引发的，这种破坏消除了对致癌基因的抑制。癌症发生的过程被称为"负载(带有基因变异)并引发(由于失调的生物物理环境)”。
探索生物物理学和癌症之间的联系
在癌症方面仍有许多问题尚未解决，包括它最初是如何产生的。研究人员积累的证据表明，具有致癌基因变异的细胞本身不会繁殖成肿瘤——需要进行改变周围细胞，以破坏形成组织的物理结构的形式。
有大量证据表明，生物物理学可以改变细胞行为，但在讨论癌症时，物理力的作用经常被忽视。约翰·埃文斯教授他的同事们一直在进行研究，以调查仅仅改变癌细胞生长的基质的形状是否会影响细胞的行为。研究人员已经证明，细胞的生长速度和细胞对抗癌药物的反应方式是由底物的地形所改变的，即底物是块状、凹陷状还是平坦的。对生长的影响不需要改变细胞中的基因，也不需要改变细胞周围的生长因子。因此，埃文斯、阿尔凯西和赛克斯教授想知道，机械因素是否可能是导致女性患糖尿病的根本原因BRCA他们身体里每个细胞的突变都不会所有得乳腺癌。生物物理学能解释为什么通常是老年人得癌症吗?它能解释为什么不同种类的癌症通常出现在有限的组织范围内吗?
他们的研究结果表明，适当的机械力对细胞的正常行为是至关重要的，由此发生的改变促进了癌基因的表达。因此，通过细胞外基质(ECM)的生物物理和机械特性对肿瘤的执行控制，可以很好地解释这些复杂的问题。周围细胞而不是基因活性水平在细胞。这一另类假设的临床证据包含在以下研究中:衰老、ECM突变、原位移植(与异位组织相比)以及物理创伤和疤痕(包括皮肤、乳房和肝脏)。
考虑到这种方法，那么，如果来自细胞外的异常机械衍生信号被中断或抑制(例如，通过使用改良的培养基质，使用抗整合素抗体或影响上校突变表达)显示癌症表型的细胞可以被诱导恢复到具有正常健康的表型。这样的观察结果已经有报道。此外，这种方法与最近对高级别浆液性卵巢癌、石棉相关恶性间皮瘤的观察性临床研究一致以及儿童急性淋巴细胞白血病。因此，埃文斯教授和他的同事们认为，ECM可能在诱导肿瘤发生方面具有执行功能，也可能为控制癌症提供一条途径。
此外，通过这种方式，目前肿瘤发生的共识机制还不能确定地回答的一些问题，可以通过触发肿瘤是ECM物理特征的一种特性，这是随之而来的操作加载肿瘤起始过程的相关基因变异。因此，研究人员将这一过程命名为加载和触发”。因此，无论是恢复与稳态相关的ECM，还是靶向相关的信号转导机制，都有可能被用来改变或控制癌症的早期进展。有针对性的干预可能包括修复ECM成分基因功能(如胶原蛋白)，改变ECM成分，修改聚合物或蛋白质化学或立体化学，或影响多肽结构和环境地形。研究人员建议，除了那些专注于肿瘤基因的途径之外，应该大力研究其他途径。研究人员提供了一个连贯的、有插图的模板来考虑这个概念。
对更深层次的因素进行进一步调查可能会有成效。例如，在转录因子水平上可能发生二次控制，因为这些因子已被观察到对机械信号作出反应。因此，它们的特定相互作用可能会赋予调节系统的组织特异性，并解释为什么某些癌症只发生在某些组织中。
总结
生物物理学被认为是癌症起始的一个关键中心因素，值得迫切关注。因此，ECM似乎是早期靶向抗癌控制，甚至可能是预防的潜在途径。
参考文献
约翰·j·埃文斯，曼·m·阿尔凯西，彼得·h·赛克斯。(2019)。肿瘤起始:关于“负荷触发”机制证据的讨论。细胞生物化学与生物物理学。77:293 - 308。DOI:https://doi.org/10.1007/s12013-019-00888-z
谭李辉，彼得·H·赛克斯，曼·M·阿尔凯西，约翰·J·埃文斯。(2017)。在物理纳米和微地形环境中印迹的细胞样特征改变了子宫内膜癌细胞对抗癌药物的反应。生物制造．9 015017。DOI: https://doi.org/10.1088/1758-5090/aa5c9a
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