人口“作弊”癌细胞识别研究

R美国康州大学健康、耶鲁大学和约翰·霍普金斯已经确定,一些癌症细胞可以通过逃避“欺骗”施加的限制缺乏氧气,使肿瘤细胞继续生长。

这一发现最近发表在电池系统Kshitiz,生物医学工程学系助理教授合作研究人员气诉约翰霍普金斯和耶鲁大学的安德烈Levchenko见鬼。

近十年前,研究人员发现一个奇怪的现象在观察肿瘤细胞的缺氧缺氧。

”作为肿瘤成长和变得很大,他们耗尽氧气和创建新的血管,”Kshitiz说。“这导致氧气不足,缺氧。在缺氧,细胞应该减缓经济增长,当然,癌症继续增长更大。这提出了一个难题,然而尚未解决的。”

研究人员确定,少量的细胞被“欺骗”——或者重组他们的信号让他们分裂和生长。解决细胞是如何作弊,这种现象如何应用于癌症诊断,很快成为研究者的工作重点。

在缺氧,细胞稳定一种叫做HIF-1的蛋白质,这是一个主调节器的氧气反应细胞。当氧下降,HIF-1信号变得很高,需要细胞无机能的状态。HIF-1指导细胞分裂机械停止工作,跳开始使用大量的葡萄糖无氧呼吸,并使细胞分泌蛋白质带血管走向自己。

在这项研究中,研究人员指出,一小部分细胞不稳定HIF-1,而是上下振荡protein-moving它。作为HIF-1振荡,又从上到下,细胞能逃脱HIF-1-imposed暂停。通过这种方式,这些振荡细胞继续分裂作弊,尽管非常低的氧含量。

“人口癌细胞内找到骗子,自己作弊正常细胞,有趣的是在许多水平,“Kshitiz说。

“我们观察到在许多系统振荡,但振荡HIF-1活动之前没有记录,这是非凡的,”Levchenko补充道。“我们特别感兴趣如何确认为这样的振荡信号触发特定的基因。”

此外,研究人员发现,癌细胞相互通信,允许细胞感觉其他细胞的密度。当HIF-1很高因为缺氧,细胞没有氧气产生能量。副产物是乳酸,同样的分子在运动中让我们痉挛如果肌肉不含氧。癌症积累大量的乳酸在其环境。Kshitiz共事研究员Junaid阿夫扎尔旧金山加州大学的详细机制,导致乳酸破坏HIF-1。

“超额乳酸迫使细胞进行呼吸,即使氧气稀缺,导致溶酶体HIF-1退化,细胞的回收中心,”阿夫扎尔说。

然而,问题都是这些在显微镜下观察有意义在真实情况下的癌症?当前技术不提供一个有效的方法来测试这些预测仅在动物subjects-let人体。

Kshitiz以及亚希尔Suhail,博士后学生Kshitiz在康涅狄格大学的实验室卫生、使用这个新发现的信息,看着不同的癌症发生的基因构成人类。

说:“我们发现真正惊人的Kshitiz。“大多数基因的表现正如所料,但有一群基因表现相反,预计将在缺氧。它并没有多大意义;为什么基因打开在缺氧,缺氧时关掉振动?显然在起作用。”

进一步了解,Suhail看着这些基因在所有人类癌症,发现一个普遍的现象。振荡的基因被关闭的关闭在大多数cancers-showing HIF-1的振动水平可能降低肿瘤抑制基因和导致肿瘤生长在大多数癌症。

Kshitiz说,“最有趣的方面是在所有癌症现象的普遍性。这种效应似乎pan-cancer,不仅在任何癌症。”

这一独特现象——research-unraveling回答一些难题关于癌症,虽然开放科学探究的新行。

“这是一个大跨许多机构协作,证明了多深的科学问题需要集成许多类型的专家一起,“Kshitiz说。

参考:Kshitiz,阿夫扎尔J, Suhail Y, et al . Lactate-dependent即使伴娘自噬引起振荡HIF-1α活动促进缺氧细胞的扩散。塞尔。2022;0 (0)。doi:10.1016 / j.cels.2022.11.003

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