细胞信使传递癌症转移的线索

　　

华威大学(University of Warwick)的一项新研究显示，一种参与细胞移动的蛋白质为某些类型的癌症如何转移和发展成继发性肿瘤提供了线索。

华威医学院(Warwick Medical School)的科学家首次证明，这种蛋白质的水平可以增加或减少细胞(包括癌细胞)的运动，这表明它们可能在肿瘤的扩散中发挥作用。

这项研究发表在今天(7月21日)的《细胞生物学杂志》上，由英国研究和创新的一部分——医学研究委员会资助。

研究人员正在研究一种叫做细胞内纳米囊泡(INV)的微小细胞成分，它在细胞内扮演信使的角色，将货物运送到需要货物的地方。当细胞移动时，INV会从细胞表面移动一种被称为整合素的粒子，将其从其所附着的表面“分离”出来。然后它回收并取代整合素，将其粘到一个新的表面上。

INVs中含有一种叫做肿瘤蛋白D54的蛋白质，肿瘤蛋白D54水平的升高与某些类型的乳腺癌有关，并且通常会导致患者的预后不良。这些患者往往有更多的转移，肿瘤细胞扩散到身体的其他部分。

为了研究TPD54在细胞运动中的作用，Warwick团队使用活细胞显微镜观察细胞在一种被纤维连接蛋白(一种细胞外基质)包裹的表面上迁移。然后，他们减少或增加蛋白质TPD54的表达，以模拟癌细胞中的表达，观察细胞是如何根据TPD54的水平或多或少地迁移的。

他们还用富含纤维连接蛋白的3D网状物中的卵巢癌细胞进行了同样的实验，纤维连接蛋白能更准确地反映细胞在肿瘤中的行为。当他们耗尽TPD54蛋白的水平时，科学家们可以看到细胞的迁移减少了。

华威大学华威医学院(Warwick Medical School at the University of Warwick)的首席作者斯蒂芬·罗伊尔(Stephen Royle)教授说:“在某些情况下，你不希望细胞四处移动，比如在癌症中。”我们在这篇论文中表明，如果你降低TPD54蛋白的水平，细胞移动就会更少，如果你增加TPD54蛋白的水平，细胞移动就会更多。它解释了为什么过表达这种蛋白质的癌细胞更容易转移和扩散。

肿瘤蛋白D54的名字来自于它在癌症中过度表达的事实，但我们在分子水平上对它知之甚少。我们已经发现了这种蛋白质是如何与细胞内的INVs结合并控制细胞正常活动的。”

肿瘤蛋白D54虽然名为肿瘤蛋白D54，但它参与细胞的许多正常过程，也参与免疫反应、伤口愈合和其他功能。这项研究表明，由于TDP54在这些细胞正常功能中的作用，它不是癌症干预的理想目标，但它确实让科学家更好地了解整合素在癌症中是如何改变的。

罗伊尔教授补充说:“这种蛋白质实际上是一种健康的蛋白质。这些INVs需要它来四处移动，移动其他货物，以及执行除迁移之外的其他功能。它是正常细胞中表达最多的蛋白质之一这表明它可能在做一些重要的事情。我们认为这和一群在一个小组里工作的INV信使有关。

“但在癌症领域，我们突然间有许多信使贩卖大量整合素，所以我们得到了更多的细胞运动，这是不好的。如果你有癌细胞，你不希望它们迁移。”

沃里克研究小组在2019年发现了之前被忽视的INVs。它们直径大约为30纳米，如此之小，以至于研究小组不得不使用电子显微镜和华威开放源显微镜(华威大学建造的一种超分辨率光学显微镜)的组合来观察它们。

罗伊尔教授补充说:“它们就藏在肉眼可见的地方——你可以回到50年代的显微照片，看到它们就在那里，只是我们没有工具来找到它们。”

“对我们来说，更大的问题是这些囊泡如何表现以及它们携带什么。它们携带一系列其他蛋白质，它们可能参与许多其他细胞功能。该领域的想法是，像整合素这样的货物是在非常大的小管中被贩运的，但我们的研究表明，它实际上是在这些小泡中发生的。”

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'Intracellular nanovesicles mediate a5b1 integrin trafficking during cell migration' will be published in the Journal of Cell Biology, DOI: 10.1083/jcb.202009028  Link: https://doi.org/10.1083/jcb.202009028 (to go live when embargo lifts)