Nature：太难了……这个蛋白，多了促进肿瘤转移，少了会让肿瘤疯长！
2019-09-05 佚名 学术经纬
最近，《自然》杂志报道了不少关于癌症的研究。上周，学术经纬团队分享了一则癌症研究的重要突破——通过荧光标记，科学家们能够看清癌细胞如何“腐蚀”周边的健康细胞，发生转移。今天，我们又读到了一篇关于癌症转移的最新论文，它深刻揭示了癌症转移的复杂性，并提醒我们，在攻克癌症的道路上，我们还有很长的路要走……
最近，《自然》杂志报道了不少关于癌症的研究。上周，学术经纬团队分享了一则癌症研究的重要突破——通过荧光标记，科学家们能够看清癌细胞如何“腐蚀”周边的健康细胞，发生转移。今天，我们又读到了一篇关于癌症转移的最新论文，它深刻揭示了癌症转移的复杂性，并提醒我们，在攻克癌症的道路上，我们还有很长的路要走……
先来聊聊癌症。我们知道，癌症的发展就好像是一个熊孩子长大一样，会分成不同的阶段。在早期，癌细胞会疯狂生长，侵入和传播（invasion and dissemination）到组织内，在身体里形成肿瘤。到了晚期，癌细胞则会发生转移（metastasis），跑到身体的其他器官里落地生根，形成新的病灶。现在的医学知识告诉我们，一旦癌症发生了转移，患者的生命就岌岌可危。
可是，癌细胞在一个地方长得好好的，它为啥会发生转移呢？过去的很多科学家相信，这与一种叫做E-cadherin（E-钙粘蛋白）的蛋白质有关。从功能上看，它负责把不同的细胞“粘”在一起。如果癌细胞能够减少这种钙粘蛋白的表达，就会变得更有“活动性”，也更容易发生转移。《自然》也对这项研究做了专文评述.
不过，科学家们也观察到了一些例外——在一种叫做“乳腺导管癌”的癌症中，发生转移的癌细胞，里头的E-钙粘蛋白含量可不少。这是为啥呢？有科学家解释说，这是因为癌细胞慢慢地又把自己“粘”回到了一起。
这听起来是个合理的解释，但没有让所有人感到信服。为了寻找其他原因，来自美国知名的约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins University）的一支团队在人类癌细胞和小鼠模型中进一步探索了E-钙粘蛋白的功能。首先，他们发现，减少细胞里的这种蛋白，的确可以让肿瘤展现出疯狂的侵袭性。带有E-cadherin的肿瘤组织虽然会入侵周围，但速度并不算快。减少了E-cadherin后，肿瘤组织开始疯长，变得更有侵袭性。
然而在小鼠实验里，意想不到的事情发生了。研究人员们在小鼠体内注射了癌细胞，想看看这些细胞会如何生长和转移。出乎他们预料的是，无论是最初形成的肿瘤，还是通过转移形成的肿瘤，甚至是正在血液里发生转移的癌细胞，许多细胞的E-钙粘蛋白并不少。
在《自然》杂志的专文评述中，作者们指出这一发现“令人惊讶”，原因在于“从未有人发现E-钙粘蛋白能够协助转移的癌细胞，让它们更容易生存”。
研究人员们也在论文里揭示了这一反常现象背后的机理。原来，缺乏E-钙粘蛋白的癌细胞，虽然更容易发生疯长，却也会更容易发生“细胞凋亡”。也就是说，如果这种蛋白的水平不足，癌细胞虽然更容易发生转移，却也更容易死亡。综合之下，它们成功转移的能力其实出现了下降。缺乏E-cadherin蛋白的癌细胞（黄色方框内）会出现细胞凋亡。
这项研究向我们揭示了E-钙粘蛋白的功能复杂性。在不同的情况下，它扮演了不同的角色。如果没有生存压力，癌细胞就会减少这种蛋白的表达，让自己更具侵袭性，从而促进癌细胞在局部疯狂生长。如果存在生存压力，癌细胞就会多表达这种蛋白，让自己活下去。这其实就给科学家们带来一个两难——我究竟该怎么治疗？
《自然》的专文评述最后给了我们一个答案：两害相权取其轻。相比在癌症转移后再治疗，宁可预防它们在一开始就发生转移。为此，我们需要更好地了解E-钙粘蛋白的调控机制，这样才有机会找到癌症转移过程中的“软肋”，带来抑制癌症转移的好方法。
原始出处：
Veena Padmanaban, Ilona Krol, Yasir Suhail,et al.E-cadherin is required for metastasis in multiple models of breast cancer.Nature (2019) | Published: 04 September 2019
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