Nature子刊：肿瘤硬度会驱动癌扩散

　　

生物通报道：众所周知，基质硬度能够影响细胞的行为。加州大学的研究人员发现，乳腺组织的硬度与肿瘤转移和患者预后差有关。他们在四月二十日的Nature Cell Biology杂志上发表文章，解析了肿瘤硬度促进癌扩散的分子机制。这项研究为人们提供了判断患者预后和阻止肿瘤转移的新途径。

“我们发现，癌细胞的行为不仅受到生化信号的控制，还会受到生物力学信号的调节，”文章资深作者，加州大学圣迭戈分校的副教授Jing Yang说。

乳腺癌中的胶原纤维聚集在一起，使肿瘤显得比周围组织硬。正因如此，乳腺肿瘤通常是通过触摸检测到的。另外，肿瘤硬度高也和肿瘤发展、肿瘤转移、患者预后差有关。（延伸阅读：Nature子刊：环境硬度影响干细胞分化）

为了明确基质硬度对肿瘤行为的具体影响，研究人员使用可以改变硬度的水凝胶对乳腺细胞进行3D培养，以模拟正常乳腺和高硬度的乳腺癌。研究显示，当基质硬度增加时，TWIST1蛋白会介导上皮-间充质细胞转化（EMT）。

TWIST1原本在细胞质中与G3BP2结合，高硬度基质会促使TWIST1释放出来，移动到细胞核中。TWIST1在那里激活多种基因，帮助乳腺癌细胞入侵周围组织，并转移到机体其他位置。

研究人员还在小鼠乳腺癌模型中比较了G3BP2缺失造成的影响。研究表明，缺乏G3BP2时肿瘤更具侵袭性，更多地转移到小鼠肺部。

进一步研究显示，人类乳腺癌中也存在同样的机制。研究人员分析了人类乳腺癌样本，发现肿瘤硬度较高的患者（肿瘤含有更多有组织的胶原结构）生存期比较短。G3BP2水平低而且肿瘤硬度高的患者，生存时间最短。研究人员指出 ，G3BP2蛋白水平和胶原组织形式可以用来预测患者的治疗结果。

“下一步，我们希望了解细胞如何将机械力信号转化为生物学应答，”Yang实验室的Laurent Fattet博士说。“生物力学微环境与肿瘤细胞之间的交流，将为人们提供新的治疗策略，有助于更好的延缓癌症的扩散。”

 

生物通编辑：叶予

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