操纵线粒体形状可能会限制转移性癌症

　　

          

研究负责人Srinivas Malladi博士(左)与博士后研究员Pravat Kumar Parida博士合作，研究迁移到大脑的乳腺癌细胞中线粒体形状的变化。

德克萨斯大学西南医学中心的研究人员在一项新研究中报告说，在迁移到大脑的乳腺癌细胞中，线粒体为细胞活动提供动力并改变形状，这种适应似乎是细胞生存所必需的。发表在《自然癌症》(Nature Cancer)杂志上的这一发现可能会带来防止脑转移的新方法，即细胞从原发肿瘤向大脑扩散。

         

Srinivas Malladi博士是德克萨斯大学西南分校的病理学助理教授，也是Harold C. Simmons综合癌症中心的成员。

“通过线粒体的可塑性，这些癌细胞经历了代谢重编程，这有助于它们在大脑生态位中生存，否则它们就无法生存。研究负责人Srinivas Malladi博士说。“利用这一脆弱性可以提供一种预防脑转移的方法。”Srinivas Malladi博士是德克萨斯大学西南分校病理学助理教授，也是Harold C. Simmons综合癌症中心的成员。

转移性癌症被视为第四期癌症，是大多数癌症死亡的原因。

Malladi实验室的重点是了解从原发肿瘤中逃逸出来的细胞如何在身体的不同部位存活，通常存活数年，然后才成为转移性癌症。以乳腺癌(一种通常会转移到大脑的疾病)为模型，Malladi博士和他的同事们发现，迁移到大脑的癌细胞会重新编程它们的新陈代谢，以脂肪酸而不是碳水化合物作为主要的能量来源。

Malladi博士解释说，这种转换对于在大脑中生存是必要的，大脑是一个完全不同的环境。但是细胞是如何完成这种代谢转换的还不清楚。

为了回答这个问题，Malladi博士和他的团队从小鼠模型的大脑中分离出潜伏转移(Lat)细胞——从原发肿瘤迁移但尚未开始积极形成新肿瘤的癌细胞。他们观察到，与具有细长管状线粒体的原发肿瘤细胞相比，这些晚期细胞具有明显形状的“点状”或点状线粒体。此外，Lat细胞很容易利用脂肪酸。这表明线粒体形状的改变或可塑性是脂肪酸代谢所必需的。

进一步的实验表明，这种分裂是由一种已知参与线粒体分裂的蛋白质——动力蛋白相关蛋白1 (DRP1)的增加所驱动的。当研究人员使用基因技术减少DRP1的数量时，Lat细胞的线粒体恢复了管状形状，失去了代谢脂肪酸的能力。同样，当他们使用一种抑制DRP1的化学物质时，居住在小鼠大脑中的Lat细胞形成的转移灶更少，存活的可能性也大大降低。

Malladi博士说，对乳腺癌患者体内形成的转移性肿瘤进行的另一项检查显示，DRP1的一种磷酸化形式升高，这表明这种现象也发生在人类身上。

他和他的同事计划测试DRP1抑制剂，以确定它们是否可能预防、减缓或逆转转移性疾病，这是开发治疗方法的重要下一步。