科学家发现癌细胞的致命弱点,中心粒的异常扩增诱发癌症
发布日期:2018-04-16    来源:中国高科技行业门户    

近日,来自葡萄牙古尔本涅西亚研究所(Instituto Gulbenkian de Ciencia ,IGC)的研究人员发现了癌细胞的重要特征:细胞内的微小结构--中心粒的数量和大小在最具侵袭性的亚型癌症中出现增加,这一发现将有助于临床医生更好的对抗癌症。研究结果3月28日在线发表于《Nature Communications》。

 

 

中心体、中心粒是什么
 

中心体是动物或低等植物细胞中一种重要的无膜结构的细胞器,作为主要的微管组织中心(MTOC),参与信息传递、细胞分裂、极性和迁移,在间期细胞及有丝分裂期的细胞中起着重要的作用。当中心体功能障碍时,可能引起染色体的分裂异常,并导致恶性肿瘤的发生。

 

每个中心体包括两个被蛋白质基质包围的中心粒,其大小约为头发丝横截面的1/100,被称为细胞的“大脑”,它们在细胞的增殖、移动和信息传递中扮演着重要的角色,其数量和大小在正常细胞中受到高度控制。自从一个多世纪前中心粒被发现,便有科学家提出这些结构的数量的异常增加可能会诱发癌症的产生,不过在蛋白质组学及RNAi筛选技术出现以前,人们对这种异常扩增的发生率、后果以及起源的相关研究较少。

 

然而,在不同的肿瘤中,对中心体的扩增起源和频率的鉴定对临床研究是至关重要的。为了评估不同癌症类型中单个细胞水平的中心体异常的频率, Monica Bettencourt Dias领导的研究小组筛选了NCI-60(NCI规定的60种作为抗癌新药开发时必须筛查的癌细胞)人类癌细胞系,系统地分析了中心粒的数量和结构。

 

研究结果
 

癌细胞通常有额外的、更长的中心粒,而这在正常细胞中并不存在。

 

中心粒扩增在癌细胞系中广泛存在,并且在侵袭性乳腺癌中更为普遍。

 

较长的中心粒极度活跃,干扰了细胞的分裂并促进了癌症的形成。

 

中心粒长度的增加和变异性是癌症复发的新特征。

 

左图中健康细胞显示四个中心粒(图中黄色小点),而右图中乳腺癌细胞(三重阴性)有额外的中心粒。图片来源:Galle Marteil, IGC.

 

下一步计划
 

“我们的数据证实,中心粒数量和大小的不受控制与恶性特征有关。这一发现可能有助于建立以中心粒特性作为肿瘤分类的方法,以确定预后并预测治疗反应。”这项研究的第一作者、Bettencourt-Dias实验室的研究员Gaelle Marteil说道。

 

“我们正在与里斯本医学分子研究所Barbosa-Morais博士的团队和波尔图卫生改革研究所Joana Paredes博士的团队合作开展研究,以探索针对癌症中心粒的新机制和治疗方法。”Bettencourt-Dias补充道。



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