科學家研究發現阻止腫瘤細胞運動阻止癌症擴散

對腫瘤細胞如何移動的新見解可以極大地幫助開發治療以預防癌症的擴散。

使用實驗模型，明尼阿波利斯明尼蘇達大學的科學家們阻止癌細胞擴散，即使細胞改變了它們的運動方式。

如果疾病沒有擴散到原發腫瘤之外，消除癌症的可能性要高得多。

大約90％的癌症相關死亡是由於轉移或腫瘤侵入附近組織並擴散到身體其他部位的能力而發生的。

通過為醫生提供更多時間來治療原發性腫瘤，停止癌細胞運動的治療將大大提高存活率。

"癌細胞非常偷偷摸摸"

研究人員建立了腫瘤環境的實驗室版本，並觀察了乳腺癌細胞如何通過它們。

他們使用藥物試圖通過破壞充當馬達的機制來阻止細胞，從而產生運動力。

令科學家們驚訝的是，細胞切換到完全不同的移動方式，使它們像「滲出」的斑點。

「癌症細胞非常狡猾，」資深作者，明尼蘇達大學生物醫學工程系副教授Paolo P. Provenzano博士評論道。他承認，「我們沒想到細胞會改變它們的運動。」

然而，通過同時針對兩種細胞運動模式，研究人員「將細胞停留在他們的軌道上」。

普羅文扎諾博士指出，「這幾乎就像我們摧毀了他們的GPS，因此無法找到高速公路。[......]細胞只是坐在那裡而沒有移動。」

轉移和細胞運動

轉移是一個複雜的過程，有幾個階段。在癌症進展之前，必須滿足某些條件。

例如，在鄰近組織的侵入期間，腫瘤細胞及其微環境或細胞外基質都經歷重大變化。

由於被稱為接觸引導的線索的複雜反饋，大多數細胞具有穿過圍繞它們的細胞外基質的一些能力。

科學家們已經在各種環境中觀察到了這種指導，例如傷口癒合以及器官的產生和再生。

Provenzano博士及其團隊表示，接觸指導也有助於癌細胞感知和跟蹤腫瘤中的通路。他們將指導模式比作癌症細胞入侵的「高速公路」。

患有許多這些模式的腫瘤患者的存活率往往較低。

這項新研究的作者指出，醫學界尚未完全了解癌細胞如何感知接觸指導線索。

工程化腫瘤微環境

為了研究細胞如何識別和遵循這些途徑，研究小組設計了2-D微環境，模仿腫瘤中的指導線索模式。

使用工程環境可以大大加快這種研究的速度。

「通過使用這些受控的網路微環境，我們能夠在數小時內測試數百個細胞運動事件，相比之下，通過對腫瘤進行成像，可以在同一時間範圍內測試數百個細胞運動事件，」第一位研究作者Erdem D. Tabdanov博士解釋說，他也是在大學的生物醫學工程系工作。

以下來自明尼蘇達大學的短片顯示了當研究人員使用藥物靶向乳腺癌細胞的運動樣運動時發生的事情。細胞轉變為依賴於不同機制的流動的，類似軟泥的運動。

該團隊打算測試他們對其他類型癌症的方法，然後開始動物試驗。如果這些進展順利，人類的試驗應在幾年內進行。

研究人員還需要研究該方法的其他方面，例如對健康細胞的影響。

「最終，我們希望找到抑制癌細胞運動的方法，同時增強免疫細胞運動以對抗癌症。」

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