科學家有望利用癌細胞中的特殊分子通路開發新型抗癌療法

日前，一項刊登在國際雜志Nature Communications上的研究報告中，來自北海道大學的科學家們通過對高度侵襲性乳腺癌細胞中參與線粒體運動的分子進行研究，發現了一種特殊的通路，其或許能促進這些產生能量的細胞器（線粒體）分散到細胞周圍，從而增加癌癥的侵襲性。

研究者表示，當該通路被阻斷時，線粒體就會在細胞中心聚集，并且開始過量產生，使得活性氧分子（ROS）泄露，成為不穩定的含氧分子；ROS被認為能夠增強癌癥的侵襲性，但當其處于過量水平時就會誘發癌細胞死亡。眾所周知，當不同類型的細胞移動時，線粒體會在細胞質中重新定位，比如它們會聚集在向外來入侵者移動的白細胞的末端，或者聚集在侵襲性癌細胞的前端。細胞表面的整聯蛋白能夠促進癌癥的侵襲性，而研究人員并不清楚其中所涉及的分子機制。

諸如電離輻射等療法能夠增加癌細胞內部ROS分子的產生，從而誘發抗癌效應；但某些癌細胞會產生對ROS的耐受性；研究人員想通過研究調查癌細胞內線粒體的運動方式，以及這些運動方式、整聯蛋白、ROS之間的關聯。這項研究中，研究人員利用熒光化合物對侵襲性乳腺癌細胞中的多種分子進行標記，隨后追蹤線粒體的運動方式及ROS的產生，緊接著研究者阻斷了參與癌細胞侵襲性發生的關鍵分子的功能。

研究者發現，一種特殊的分子通路或能促進細胞中名為Arf6-AMP1-PRKD2的整聯蛋白的再利用，同時還能促進線粒體的定位，整聯蛋白的積累能夠導致細胞膜中粘附復合體的形成，最終誘導線粒體轉移到細胞周圍，干擾上述分子通路則會促進細胞中心的線粒體發生聚集，降低癌細胞的侵襲性。在研究過程中，研究人員通過對線粒體分布的直接修飾發現，線粒體自身的聚集或許會導致過量ROS的產生，從而導致癌細胞死亡。

本文研究結果表明，這種有利于線粒體擴散的通路或許會讓癌細胞對試圖通過增加活性氧分子產生來殺滅細胞的療法產生一定地耐受性。據研究者介紹，本文研究揭示了細胞運動和線粒體動態變化之間的一種分子關聯，這似乎對于高度侵襲性癌細胞的侵襲活性及對活性氧的耐受性至關重要，本文研究結果有望幫助研究人員開發出新型策略來改善活性氧介導的癌癥療法的治療效果，比如電離輻射療法。