Nature：癌細(xì)胞的“護(hù)身符”

日期：2014-06-27 08:54:00

每個(gè)活細(xì)胞的細(xì)胞膜上都覆蓋著多糖鏈——被稱之為糖衣。在癌細(xì)胞上，這種糖衣尤其厚且顯著。

來(lái)自康奈爾大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞的糖外表并非是甜美的東西。這一像蝸牛皮膚一樣的、厚厚的粘性外衣是細(xì)胞生存的關(guān)鍵決定因素。由稱作為糖蛋白的糖修飾長(zhǎng)分子構(gòu)成，這層外衣使得細(xì)胞膜發(fā)生了某些物理改變，從而細(xì)胞能夠更好地旺盛生長(zhǎng)，由此導(dǎo)致了更致命的癌癥。

這項(xiàng)關(guān)于糖蛋白誘導(dǎo)癌細(xì)胞生存的研究在線發(fā)表在6月25日的《自然》（Nature）雜志上。領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是化學(xué)和生物分子工程學(xué)助理教授Matthew Paszek。在康奈爾大學(xué)，Paszek實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向是開(kāi)發(fā)高分辨率顯微鏡深入研究細(xì)胞膜相關(guān)的癌癥機(jī)制。

研究人員發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞上的長(zhǎng)糖蛋白鏈將細(xì)胞膜推離它的環(huán)境，使其向內(nèi)彎曲。這種改變使得細(xì)胞表面稱之為整合素（integrins）的粘著受體（adhesion receptor）簇集在一起。整合素與環(huán)境中的蛋白質(zhì)支架結(jié)合，調(diào)控了細(xì)胞的幾乎一切——運(yùn)動(dòng)、變化和生長(zhǎng)。

這種簇聚機(jī)制改變了細(xì)胞的正常信號(hào)，導(dǎo)致了不受控制的細(xì)胞生長(zhǎng)和生存。Paszek和同事們發(fā)現(xiàn)具有厚糖衣的細(xì)胞能夠更有效地通過(guò)整合素接受細(xì)胞生存信號(hào)。使得癌細(xì)胞能夠在它們移植到遠(yuǎn)端器官之前在必須經(jīng)過(guò)的各種組織和流體環(huán)境中生存，由此促進(jìn)了癌癥轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。

糖衣和隨后的化學(xué)信號(hào)之間的力學(xué)機(jī)制有可能受到一些基本因素，如獲得的營(yíng)養(yǎng)和代謝等與飲食和遺傳構(gòu)成相關(guān)的事物的影響。Paszek說(shuō)：“細(xì)胞表面糖成分的改變有可能從物理上改變受體的組織方式。糖衣的調(diào)控與這些生化學(xué)信號(hào)分子相關(guān)聯(lián)，這確實(shí)很重要。”

這篇令人興奮的研究論文建立了關(guān)于細(xì)胞表面糖蛋白生物功能的一個(gè)新概念框架，除了生物化學(xué)特性，糖衣的組成成分還從物理上影響了整合素受體的空間組織和它們的活性。這些效應(yīng)有可能為受到受體簇聚或相關(guān)分子間互作調(diào)控的其他細(xì)胞表面受體所共有。探究糖衣對(duì)于其他重要信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制，將是一個(gè)有趣的研究方向。

研究人員猜測(cè)，最佳的糖衣厚度有可能支持了癌細(xì)胞行為的許多不同方面，包括侵襲、血管擴(kuò)張和轉(zhuǎn)移等。在轉(zhuǎn)移過(guò)程中癌細(xì)胞如何改變它們的糖衣來(lái)適應(yīng)各種環(huán)境將是一個(gè)尚待解答的有趣的問(wèn)題。