科学家们最近揭示了癌症进展的重要见解。他们关注肿瘤细胞环境的刚性如何影响细胞核的结构和功能。
2022年，世界卫生组织报告称，超过2000万人被诊断患有癌症，近1000万人死于该疾病。尽管癌症的影响广泛，但更有效治疗的潜在答案可能蕴藏在细胞的微观细节中。
德克萨斯A&M大学生物医学工程系的研究生Samere Zade和化学工程系的Ting-Ching Wang领导的一项研究为癌症进展的机制提供了新的见解。
该研究发表在自然通讯上，研究了肿瘤微环境的机械刚性如何影响细胞核的结构和功能。
德克萨斯A&M大学生物医学工程与化学工程的联合教授Tanmay Lele博士解释说：“癌症因其复杂性而著称，治疗难度大，我们仍然没有完全理解驱动肿瘤进展的分子过程。我们的研究为肿瘤组织刚化如何刺激肿瘤细胞生长提供了新的见解。”
研究人员发现，当细胞遇到刚性环境时，核纤层——作为维持细胞核形状的支撑系统——在细胞在坚硬表面扩展时变得光滑而紧致。这种扩展导致了与细胞生长调控相关的“yes相关蛋白”（YAP）进入细胞核。
这种运动可能导致细胞生长的增加，为在刚性环境中发现的癌细胞迅速增殖提供了一个解释。
“刚性基质改变核张力并影响YAP定位的能力，可以阐明为什么肿瘤表现出侵袭性行为，并可能在刚化的组织中发展出对治疗的耐药性。”Zade指出。
这些发现建立在Lele博士先前的发现上，即细胞核的功能类似于液滴。在早期研究中发现，核纤层中的一个蛋白质——拉明A/C对维持细胞核的表面张力至关重要。最新研究发现，较低水平的拉明A/C会导致YAP的定位减少，从而减缓细胞增殖。
“拉明A/C在这一过程中至关重要——它的减少使细胞对环境的刚性反应减弱，尤其影响了YAP在细胞核中的定位。”Zade澄清道。
尽管细节可能看似复杂，Zade和Lele相信他们的发现可能对未来的癌症治疗产生重大影响。
“理解基质刚性如何推动细胞核的变化并影响YAP信号等关键途径，为针对这些机械途径的新疗法铺平了道路。”Zade表示。“可以开发药物或治疗方法来软化肿瘤环境，破坏支持癌细胞存活的物理信号。拉明A/C及相关的核力学可能成为癌症干预的靶点。”
展望未来，Lele实验室计划研究这些发现如何适用于实际患者的肿瘤。
这项研究得到了美国国立卫生研究院、德克萨斯癌症预防与研究所以及美国国家科学基金会的资助。德克萨斯A&M工程实验站管理这些资金，这是德克萨斯A&M工程的官方研究机构。
