细胞膜泡可能成为抗癌药物的新靶点

UT西南大学的一项研究表明，称为泡的细胞膜突起通常意味着健康细胞的生命结束，对黑色素瘤细胞的作用相反，激活这些细胞中的过程，帮助它们存活和扩散。发表在《自然》杂志上的研究结果可能会导致对抗黑色素瘤和潜在的其他癌症的新方法。同一期刊的一篇新闻和观点文章讨论了这项研究。

“我们在生物学中的古老格言是，形式服从功能。但在这里，我们正在颠覆这个概念。通过改变形式，我们展示了你可以改变细胞内控制其功能的化学过程，“Lyda Hill生物信息学系主任兼UTSW细胞生物学教授Gaudenz Danuser博士说。Danuser博士与生物信息学讲师Andrew D. Weems博士和Danuser实验室共同领导了这项研究。

Weems博士解释说，与较大组织分离的健康细胞几乎肯定会通过称为anokis的过程面临死亡，除非它们能够在数小时内重新附着。然而，恶性细胞的一个标志是它们一旦与肿瘤组织分离，就能够无限期地存活，使它们能够存活并迁移到身体的其他部位形成转移性肿瘤。分离时，它们无限期地形成泡泡，而健康细胞在从其起源组织分离后只能形成泡泡约一个小时。

Danuser实验室先前的研究表明，泡泡收集的蛋白质可以在压力条件下促进细胞存活。但是这些蛋白质是否有助于癌细胞避免肛门，以及这些蛋白质如何包含在泡泡中尚不清楚。

这些研究表明，泡泡吸引了一个称为隔膜素的蛋白质家族，这些蛋白质被吸引到高细胞膜曲率的区域，如泡泡中发现的区域，并形成分子支架，为蛋白质相互作用提供框架。Weems博士说，在这里，隔膜蛋白支架含有Ras蛋白，这些蛋白调节细胞存活，并在大约五分之一的癌症中发生突变。

当研究人员用一种抑制隔膜素的化合物(称为氯虫脲(FCF))处理黑色素瘤细胞时，隔膜素不能再为Ras蛋白支架，导致细胞无法维持维持它们存活的化学反应。因此，当它们与其他细胞分离时，它们就会死亡，这与健康细胞的命运相同。相反，当他们引入导致健康细胞形成泡泡的时间比平时更长的突变时，这些细胞变得像癌细胞一样抗肛门，即使这些细胞没有癌性Ras突变。

“这些研究结果表明，仅靠'所谓的'致癌突变不足以驱动癌症功能，但它们可能依赖于特定的细胞配置来做到这一点，”UTSW的Harold C. Simmons综合癌症中心成员Danuser博士说。“另一方面，单独促进这些细胞配置可以在完全健康的细胞中实现癌症产生功能，没有突变。这为癌症的发展提供了一个全新的视角。

威姆斯博士说，几十年来，研究人员一直试图抑制Ras活性，但没有成功。Ras本身由于其特殊的分子结构而被认为是不可成药的。他补充说，通过靶向隔膜素，研究人员可能能够实现相同的目标，消除癌细胞抵抗anoikis的能力，并可能使它们更容易受到其他治疗，如化疗，放疗或免疫疗法的影响。

“FCF在美国被用作农业化学品已有近20年的历史，环境保护署的数据表明对人类的毒性很低，”威姆斯博士说。“这种隔肽抑制化合物及其化学衍生物可能是新的抗癌疗法的有希望的候选者。