癌细胞用这种卵白传染正常细胞,逃避免疫系统,却反倒或者成为癌症治疗精准袭击方针

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前列腺癌已经成为105个国度肿瘤发生率最高的类型。此前,科学家已经发现,患前列腺癌的病人尿液中会显现一种特别的卵白质,而且肿瘤的巨细和卵白数目显着相关。最新揭橥在《科学申报》上的研究指出,前列腺癌不光会“吐出”这些卵白,它们还会行使其传染四周的正常细胞,加快肿瘤化的过程。


撰文丨杨心舟



舒展全球的前列腺癌


2018年,美国癌症协会出炉了一份全世界癌症发生与灭亡率的申报,申报指出全球癌症发生率前三的离别是肺癌、乳腺癌、和前列腺癌。在男性中,肺癌和前列腺癌是灭亡率最高的两种癌症类型。此外,前列腺癌在全球105个国度都是发生率最高的类型,包罗北美、南美、西欧和非洲大部门区域,能够算得上是囊括半个世界的癌症类型了。为此,研制出一种针对前列腺癌的诊断和治疗手段已经刻不容缓。


图中绿色的部门代表着在这些国度或区域,癌症类型中前列腺癌发生率最高


而想要诊断一种疾病,最好的体式就是差别其是否有特异性的标记物供临床筛查。而且在治疗过程中,有特定的癌症靶标来针对,而不是像放疗和常规化疗一般“利害通杀”,癌症患者的生存率和生存质量都能被极大地提高。


早在2011年,英国萨里大学的科学家就发现,一种被称作EN-2的卵白会显现在前列腺癌患者的尿液中。将其作为诊断或展望病人患前列腺癌的指标物时,其活络度和特异性离别有66%和88.2%,该数据显露EN-2能够成为一种很精良的前列腺癌特异标记物。作为如斯特别的卵白标记,其背后必然陪伴着特异的生理机制,为此来自英国布拉德福德大学的研究人员一向在追踪EN-2在前列腺癌细胞层面的示意。


他们揭橥于近期《科学申报》上的文章发现,前列腺癌细胞会经由“吐出”EN-2卵白,来改变四周包罗正常细胞在内的其他细胞的生理活性。前列腺癌排泄的这些EN-2卵白被其他细胞接收后,会促进这些细胞发生改变,加快肿瘤化,研究者还推想,EN-2会匡助癌细胞隐匿免疫系统的冲击。



癌细胞的潜袭对象


EN基因的全称是Engrailed,属于同源型盒基因,其最早在果蝇中被发现,当EN基因显现失活突变时,果蝇会显现同党发育缺损。人类中也有两种同源的EN基因,EN-1和EN-2,EN- 2卵白是同源盒卵白转录因子EN在脊椎动物中的一个亚型,负责调节基因的转录和翻译,除了能调节转录活性,它还能被细胞排泄和摄取。


在神经系统中,会排泄多巴胺的神经元EN2平日表达会很高,EN-2或许可以维持很多相关的神经功能。然则,EN-2同样会在肿瘤细胞中表达,此前科学家已经发现EN-2基因在乳腺癌中是一种致癌基因,在非肿瘤的细胞系中过度表达EN-2会让这些细胞展示出很多恶性肿瘤的特征,包罗细胞周期杂乱,细胞交流消散,分化能力损失等。


在曩昔的临床视察中,已有科学家发现前列腺癌和膀胱癌的病人尿液中,EN-2卵白数目几多与肿瘤巨细、肿瘤成长周期有很大关联, 但EN-2事实在肿瘤成长过程中进行什么工作还并不清楚。文章的通信作者Richard Morgan透露,“肿瘤想要生存、长大和流传,它就必需可以掌握癌细胞的行为,同时还要将那些在癌细胞四周的正常细胞拉入本身的团伙。”在最新的这项研究中,Morgan发现前列腺癌细胞就正在行使EN-2完成这件事情。


研究作者Richard Morgan


为了验证EN-2事实在前列腺癌中饰演了如何的脚色,Morgan给EN-2带上了一个绿色荧光的标记卵白,如许能够清楚地观测到卵白具体的活跃部位。同时他们还行使缩时摄影手艺追踪了前列腺癌细胞中EN-2动态转变,一连24小时,每5分钟就对其进行一次拍摄。最后合成的动态影像清楚地显露了EN-2是如何完成工作的:前列腺癌细胞内部会释放一小部门EN-2卵白,之后这些EN-2会被旁边静息的癌细胞接收



接收EN-2之后,静息癌细胞似乎是获得了新的号令,从新被激活,起头变得活跃起来。而且整个肿瘤的微情况也受到了影响,之后它们会改变形态或许融合成一堆癌细胞团。


Morgan注释道:“细胞融合这一过程在癌细胞中自己就十分不正常,同时这一过程杂乱会牵扯到很多侵略性疾病的发生”细胞融合会造成很多意想不到的究竟,癌细胞融合后的杂合细胞平日在流传速度上会要更快,转移到身体其他部位的能力会要更强。最恐怖的后果是,其对化疗与放疗的耐受性会显著提拔。



行使EN-2逃避免疫系统


EN-2除了会让癌细胞互相影响,四周的正常细胞也不克幸免。研究者同样观测到,位于癌细胞四周的正常前列腺细胞,同样会领受EN-2卵白。这些进入正常细胞的EN-2会施展转录因子的活性,影响MX2基因的表达。


由MX2编码的卵白可以让细胞具备抗病毒的能力,因为其可以阻滞多种病毒的组装,从而影响病毒生命周期。这听起来似乎是一件功德,癌细胞竟然在帮我们身体内的细胞匹敌病毒。但若是你细心想一下,癌细胞怎么会意甘情愿地做功德?要知道我们身体的正常细胞都是有或者蒙受病毒冲击的,一旦发生这种情形,身体内的免疫系统会立刻启动,输送免疫细胞至传染区。


研究人员推想癌细胞付与细胞自然抗病毒能力后,免疫系统就会放松对这些细胞的监控,这也会让冬眠在其四周的肿瘤细胞逃过免疫系统的追捕Morgan透露,“我们认为肿瘤细胞在全力避免四周的正常细胞被病毒传染,如许可以防止免疫系统来到本身的地皮进行搜检。”今朝,在免疫治疗中,会行使革新的病毒来引起肿瘤区的免疫回响,如许能让免疫细胞定位到癌细胞四周进行击杀。然则EN-2卵白的这种功能或许会让免疫治疗的效率大打扣头


然则是狐狸老是会露出尾巴,EN-2作为前列腺癌细胞侵袭其他细胞的对象,其也能成为我们全新的抗癌靶点。因为,研究者发现,EN-2不光仅会被癌细胞排泄出来,其还会镶嵌在细胞膜的外观,而且有一部门能够直接接触到。作者在研究中描述道,因为EN-2只存在于前列腺癌细胞外观,正常的前列腺细胞外观并不存在也不会排泄EN-2,EN-2卵白将很有或者成为下一代精准治疗的靶方针。



萨里大学肿瘤内科传授Hardev Panha认为,之前研究人员可以从尿液中检测出EN-2卵白,而如今EN-2的感化机制和定位都已经被揭示出来。这足以显露,EN-2是验证和治疗前列腺癌的完美靶点。在未来,跟着EN-2的更多机要被揭开,发生率和致死率都居高不下的前列腺癌症或许能迎来治疗的曙光。


论文:

Membrane insertion andsecretion of the Engrailed-2 (EN2)transcription factor by prostatecancer cells may induce antiviralactivity in the stroma.

https://doi.org/10.1038/s41598-019-41678-0


参考链接:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-03/uob-po032219.php

https://www.genengnews.com/news/prostate-cancer-spews-tumor-promoting-protein-on-neighbors/

https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1016/j.febslet.2006.04.053

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3022358/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065242315000505

http://clincancerres.aacrjournals.org/content/17/5/1090



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