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重慶大學公布腫瘤細胞轉(zhuǎn)移機理的研究進展

本報記者 喻思孌

　　癌癥危及生命的主要原因之一是腫瘤細胞在病人體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移。因此，研究腫瘤細胞轉(zhuǎn)移和侵襲過程，對于深入理解癌癥的致命機理至關(guān)重要。日前，重慶大學公布的一項研究進展，有望解開腫瘤細胞轉(zhuǎn)移機理謎團，為探索新的治療手段提供思路。
　　腫瘤細胞在體內(nèi)如何運動，成為近年來世界各國科學家的研究熱點。該項研究一個難點在于，人體血管等三維組織結(jié)構(gòu)非常復雜，要在實驗中模擬腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移并不容易。
　　重慶大學物理學院教授劉靂宇團隊與美國普林斯頓大學、中國科學院物理研究所等單位，經(jīng)過數(shù)年合作，利用微生物芯片技術(shù)，在體外成功構(gòu)建出了一種模擬腫瘤細胞侵襲的三維微環(huán)境。與傳統(tǒng)的臨床活體實驗或生物學研究的方法不同，該方法克服了培養(yǎng)皿中細胞在二維環(huán)境中難以模擬腫瘤細胞侵襲的缺陷，開辟研究癌癥轉(zhuǎn)移的新手段。“體外三維模型方法還需完善，但已經(jīng)接近人體和組織的微環(huán)境，有助于科學家更好地研究腫瘤細胞的侵襲環(huán)境和轉(zhuǎn)移過程。”劉靂宇說。
　　證實體外構(gòu)建三維模型的可行性，只是該研究的起步階段。近3年來，劉靂宇團隊與合作者，通過微流體芯片技術(shù)利用膠原蛋白，構(gòu)建出了乳腺癌細胞轉(zhuǎn)移時組織和血管相鄰的微結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)人體組織內(nèi)帶有取向性的膠原蛋白纖維會極大協(xié)助和增強癌細胞的侵襲能力。該研究日前發(fā)布在《美國科學院院報》雜志上。
　　研究顯示，在生物芯片中，膠原蛋白的纖維被巧妙改造成為帶有取向性的結(jié)構(gòu)，這正是晚期癌癥病人發(fā)生乳腺癌轉(zhuǎn)移時組織結(jié)構(gòu)的特征。這些帶有取向的膠原蛋白纖維可能極大促進了腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移。
　　“這些排列成線的纖維如同為癌細胞的侵襲鋪設了一條條‘高速公路’，癌細胞利用這些‘高速公路’，極大克服了人體組織帶來的阻力，使其轉(zhuǎn)移變得省時省力，從而擴散到了人體內(nèi)的各個部位?！眲㈧Z宇說，當癌細胞感知到周圍組織環(huán)境沒有“公路”時，它們能自己一邊修“高速公路”，一邊沿著“公路”快速轉(zhuǎn)移。這一發(fā)現(xiàn)或許能解釋，為什么柔軟的癌細胞能夠在致密的人體組織內(nèi)高速侵襲并穿梭血管壁，短時間給病人帶來巨大傷害。
　　目前，放射性療法和化學療法的過程中常引起膠原蛋白纖維取向的改變。這就有可能為治療后殘存的癌細胞提供了快速“反撲”的“高速公路”，反而導致癌癥后續(xù)轉(zhuǎn)移惡化?！拔磥碇委煼椒梢阅嫦蛩伎疾⒀芯砍鲂滦桶邢蛩幬?，不只是針對癌細胞，還可以設法通過藥物抑制癌細胞‘修路’的能力，破壞其修建的‘高速公路’，大幅減緩轉(zhuǎn)移速度，延長甚至挽救患者的生命?！眲㈧Z宇說。
　　除劉靂宇團隊研究外，近年來，科學家利用各種手段研究癌細胞在復雜微環(huán)境中的轉(zhuǎn)移能力。2014年，中國科學技術(shù)大學一個研究小組在《細胞》雜志上發(fā)表了關(guān)于癌細胞在細小管狀結(jié)構(gòu)中遷移新機制的成果；不久前，德國科學家在《自然》雜志發(fā)文，揭示了腫瘤細胞能夠殺死血管壁中的特定細胞，從而離開血管并建立了轉(zhuǎn)移灶的現(xiàn)象。

（責任編輯：秋彤）