以色列科學(xué)家揭示乳腺癌“沉睡”機制:潛伏多年再蘇醒,或更具侵襲性
乳腺癌如今已經(jīng)越來越可治療,但有時這種疾病即使在患者被宣布康復(fù)多年后仍可能復(fù)發(fā)。科學(xué)家們長期懷疑,這與一些脫離原發(fā)腫瘤的癌細胞在體內(nèi)“沉睡”有關(guān),這些細胞可能藏匿在乳腺或其他器官中,并在多年后“蘇醒”。
近日,以色列魏茨曼科學(xué)研究所的以色列國家獎得主、免疫與再生生物學(xué)系的Yosef Yarden教授團隊在《Science Signaling》期刊上發(fā)表研究成果,首次揭示了乳腺癌細胞如何進入休眠狀態(tài),并為何復(fù)發(fā)時更加兇猛。
癌細胞的“返祖”之路
女性乳腺組織在從胚胎發(fā)育、青春期、妊娠到產(chǎn)后泌乳的不同階段不斷經(jīng)歷變化。這些變化伴隨著細胞形態(tài)的轉(zhuǎn)變:從早期的間充質(zhì)狀態(tài)(細胞呈圓形,活躍且快速分裂)轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓纳掀顟B(tài)(細胞較為立方,分裂變慢)。
在正常情況下,這種轉(zhuǎn)變是受控的,但如果失控,成熟細胞可能會“返祖”,重新獲得間充質(zhì)狀態(tài)的特征,從而迅速增殖、形成腫瘤,甚至擴散到全身。然而,當癌細胞擴散后,它們有時反而會“返老還童”,回歸到靜止的成熟狀態(tài),進入一種“休眠”狀態(tài)。
誘導(dǎo)癌細胞“入睡”
由于癌細胞進入休眠的過程與上皮細胞成熟過程高度相似,Yarden實驗室的科學(xué)家假設(shè):是否可以通過模擬自然過程來主動誘導(dǎo)癌細胞休眠?
為此,他們與海法大學(xué)Dr. Dalit Barkan合作,利用三維腫瘤微環(huán)境模型,研究由人類三陰性乳腺癌(最具侵襲性的類型)改造而來的癌細胞。實驗團隊由Diana Drago-Garcia博士領(lǐng)導(dǎo),他們通過基因工程手段提高癌細胞中兩種OVOL蛋白的表達。OVOL蛋白在上皮細胞分化中扮演關(guān)鍵角色。
結(jié)果顯示,OVOL蛋白的高表達可顯著抑制癌細胞的生命周期,使其進入休眠狀態(tài)。并且在植入人類腫瘤組織的雌性小鼠中,這種過表達也能抑制癌癥生長。
“好消息”背后的隱憂
盡管誘導(dǎo)癌細胞進入休眠聽起來是治療乳腺癌的一種希望,但研究人員發(fā)現(xiàn),許多乳腺癌患者的組織中本就存在較高水平的OVOL1蛋白。這提示:雖然OVOL1在短期內(nèi)有助于抑制腫瘤,但長期看,它可能為癌細胞“潛伏”提供了溫床。
當機體環(huán)境發(fā)生變化(例如激素水平下降)時,OVOL1水平可能降低,從而觸發(fā)癌細胞復(fù)蘇——而復(fù)發(fā)后的癌癥,往往更具侵襲性。
研究進一步發(fā)現(xiàn),一些生長因子能提高OVOL1水平,而雌激素則會抑制它。這也與臨床觀察相符:雌激素受體水平較低、而OVOL1水平較高的患者,癌癥更容易復(fù)發(fā)且預(yù)后較差。
Yarden指出:“這些發(fā)現(xiàn)提示我們,可以嘗試通過控制體內(nèi)激素和OVOL1的水平,來預(yù)防癌細胞休眠,或阻止其蘇醒。例如,在更年期后,脂肪組織會接管雌激素的產(chǎn)生,肥胖可能因此增加癌癥復(fù)發(fā)風(fēng)險?!?/p>
沉睡中的改變
為什么休眠后的癌癥會更難治療?研究人員追蹤了OVOL1啟動休眠的分子信號路徑,發(fā)現(xiàn)這一過程會誘導(dǎo)細胞內(nèi)自由基的大量積累——這些不穩(wěn)定分子可引發(fā)廣泛的細胞損傷,進而阻斷細胞周期,使癌細胞進入休眠。
更令人震驚的是,這些自由基同時會氧化細胞核中的遺傳物質(zhì),破壞其完整性,并削弱三個關(guān)鍵DNA修復(fù)蛋白的功能。與特拉維夫大學(xué)的Yosef Shiloh教授合作的研究進一步證實了這些細胞在休眠中積累突變。
這意味著,所謂的“沉睡”并非真正的靜止狀態(tài),而是一種持續(xù)受到氧化應(yīng)激的特殊階段。這種“睡眠中的演變”讓癌細胞在復(fù)蘇后,變得更具抗藥性和侵襲性。
Yarden總結(jié)道:“我們挑戰(zhàn)了癌細胞在休眠狀態(tài)中處于靜止的傳統(tǒng)觀點。我們的研究表明,這一過程實際上是一場深層次的細胞演變。這不僅對乳腺癌具有重要意義,對其他會進入休眠的癌種,也可能帶來新的治療方向?!?/p>
參考文獻:Diana Drago-Garcia et al, Re-epithelialization of cancer cells increases autophagy and DNA damage: Implications for breast cancer dormancy and relapse,?Science Signaling?(2025).?DOI: 10.1126/scisignal.ado3473
編輯:王洪
排版:李麗


本文系作者 @TIMEDOO 原創(chuàng)發(fā)布在 肽度TIMEDOO。未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載。