越“硬”越容易扩散：肿瘤硬度在促进癌细胞增殖中的作用

　　

根据世界卫生组织的数据，仅在2022年，就有超过2000万人被诊断患有癌症，近1000万人死于这种疾病。虽然癌症的范围很大，但更有效的治疗方法可能隐藏在一个微小的细胞中。

在德克萨斯农工大学生物医学工程系的研究生Samere Zade和化学工程系的Ting-Ching Wang的带领下，Lele实验室发表了一篇文章，揭示了癌症进展机制的新细节。

这篇文章发表在《Nature Communications》杂志上，探讨了肿瘤细胞环境的机械硬化可能对细胞核结构和功能的影响。德克萨斯农工大学生物医学工程和化学工程系联合教授Tanmay Lele博士说：“癌症已被证明是一种难以治疗的疾病。它极其复杂，使肿瘤进展的分子机制尚不清楚。我们的发现为肿瘤组织的硬化如何促进肿瘤细胞增殖提供了新的思路。”

在这篇文章中，研究人员揭示了当细胞面对一个坚硬的环境时，比如帮助细胞核保持其形状和结构的支架核层蛋白（nuclear lamina）时，当细胞在坚硬的表面扩散时，细胞表面会展开并紧绷起来。这种扩散导致yes相关蛋白（YAP），一种调节细胞增殖的蛋白质，移动到细胞核。

这种定位可能导致细胞增殖增加，这可能解释了癌细胞在僵硬环境下的快速生长。

“硬基质影响核张力和调节YAP定位的能力可以帮助解释肿瘤如何在硬化组织中变得更具攻击性，甚至可能对治疗产生抗药性，”Zade说。

这些发现建立在Lele先前的发现基础上，即细胞核的行为像液滴。在这项工作中，研究人员发现，核层中一种叫做核层蛋白（lamina）A/C的蛋白质有助于维持核的表面张力。在最近的研究中发现，降低Lamin A/C的水平会降低YAP的定位，从而降低细胞的快速增殖。

“Lamin A/C在这里起着关键作用。减少它会降低细胞对环境硬度的反应，特别是影响关键调节蛋白（YAP）在细胞核中的定位，”Zade解释说。

尽管看起来复杂而专业，Zade和Lele相信他们的发现可能会对未来的癌症治疗产生更广泛的影响。

Zade解释说：“揭示基质刚度如何驱动核变化并调节关键途径，如YAP信号传导，为开发针对这些机械途径的疗法打开了大门。可以设计药物或治疗方法来软化肿瘤环境，破坏帮助癌细胞茁壮成长的物理线索。Lamin A/C和相关的核力学可能成为癌症治疗的靶点。”

展望未来，Lele实验室的目标是调查他们的发现在多大程度上适用于来自患者的肿瘤。

为了这项工作，Lele实验室得到了美国国立卫生研究院、德克萨斯州癌症预防与研究所和美国国家科学基金会的资助。这项研究的资金由德州农工工程实验站管理，该实验站是德州农工工程的官方研究机构。