▎學(xué)術(shù)經(jīng)緯/報道
先來聊聊癌癥。我們知道,癌癥的發(fā)展就好像是一個熊孩子長大一樣,會分成不同的階段。在早期,癌細胞會瘋狂生長,侵入和傳播(invasion and dissemination)到組織內(nèi),在身體里形成腫瘤。到了晚期,癌細胞則會發(fā)生轉(zhuǎn)移(metastasis),跑到身體的其他器官里落地生根,形成新的病灶。現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)知識告訴我們,一旦癌癥發(fā)生了轉(zhuǎn)移,患者的生命就岌岌可危。
可是,癌細胞在一個地方長得好好的,它為啥會發(fā)生轉(zhuǎn)移呢?過去的很多科學(xué)家相信,這與一種叫做E-cadherin(E-鈣粘蛋白)的蛋白質(zhì)有關(guān)。從功能上看,它負責(zé)把不同的細胞“粘”在一起。如果癌細胞能夠減少這種鈣粘蛋白的表達,就會變得更有“活動性”,也更容易發(fā)生轉(zhuǎn)移。
▲《自然》也對這項研究做了專文評述(圖片來源:參考資料[2])
不過,科學(xué)家們也觀察到了一些例外——在一種叫做“乳腺導(dǎo)管癌”的癌癥中,發(fā)生轉(zhuǎn)移的癌細胞,里頭的E-鈣粘蛋白含量可不少。這是為啥呢?有科學(xué)家解釋說,這是因為癌細胞慢慢地又把自己“粘”回到了一起。
這聽起來是個合理的解釋,但沒有讓所有人感到信服。為了尋找其他原因,來自美國知名的約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins University)的一支團隊在人類癌細胞和小鼠模型中進一步探索了E-鈣粘蛋白的功能。首先,他們發(fā)現(xiàn),減少細胞里的這種蛋白,的確可以讓腫瘤展現(xiàn)出瘋狂的侵襲性。
▲帶有E-cadherin的腫瘤組織雖然會入侵周圍,但速度并不算快(圖片來源:參考資料[1])
▲減少了E-cadherin后,腫瘤組織開始瘋長,變得更有侵襲性(圖片來源:參考資料[1])
然而在小鼠實驗里,意想不到的事情發(fā)生了。研究人員們在小鼠體內(nèi)注射了癌細胞,想看看這些細胞會如何生長和轉(zhuǎn)移。出乎他們預(yù)料的是,無論是最初形成的腫瘤,還是通過轉(zhuǎn)移形成的腫瘤,甚至是正在血液里發(fā)生轉(zhuǎn)移的癌細胞,許多細胞的E-鈣粘蛋白并不少。
在《自然》雜志的專文評述中,作者們指出這一發(fā)現(xiàn)“令人驚訝”,原因在于“從未有人發(fā)現(xiàn)E-鈣粘蛋白能夠協(xié)助轉(zhuǎn)移的癌細胞,讓它們更容易生存”。
▲表達E-cadherin蛋白的癌細胞(紫色)更容易轉(zhuǎn)移,這與之前的理論有矛盾之處(圖片來源:參考資料[2])
研究人員們也在論文里揭示了這一反常現(xiàn)象背后的機理。原來,缺乏E-鈣粘蛋白的癌細胞,雖然更容易發(fā)生瘋長,卻也會更容易發(fā)生“細胞凋亡”。也就是說,如果這種蛋白的水平不足,癌細胞雖然更容易發(fā)生轉(zhuǎn)移,卻也更容易死亡。綜合之下,它們成功轉(zhuǎn)移的能力其實出現(xiàn)了下降。
▲缺乏E-cadherin蛋白的癌細胞(黃色方框內(nèi))會出現(xiàn)細胞凋亡(圖片來源:參考資料[1])