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[病例讨论] 肿瘤酸度如何帮助癌症扩散?

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发表于 2019-3-23 00:04:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
通过探究肿瘤酸性区域细胞的症状,科学家们发现了有关癌症侵袭和传播的新信息。这一发现可以为侵袭性肿瘤提供更好的治疗方法。

剑桥麻省理工学院(MIT)的研究人员发现,酸性或低pH值的肿瘤区域会改变癌细胞中的基因表达,使其更具攻击性。

在一篇发表在癌症研究杂志上的论文中,他们描述了如何通过降低肿瘤酸度来改变小鼠的过程。

“肿瘤酸中毒”,首席研究作者Nazanin Rohani博士说,她是麻省理工学院综合癌症研究科赫研究所的博士后研究员,当她完成这项工作时,“引起细胞入侵和分子的表达”。移民。

“这种重编程,是对细胞外pH下降的细胞内反应,使癌细胞能够在低pH条件下存活并增殖。”
 
转移和肿瘤环境

转移是癌细胞移动的复杂过程,从原发性肿瘤脱离,侵入附近组织,迁移,然后在身体的其他部位形成继发性肿瘤。

所有癌症死亡人数中约有9人“与转移有关”。没有转移,癌症将是一种更易处理且不太严重的疾病。

曾经有一段时间科学家认为肿瘤转移的可能性仅取决于癌细胞的改变。

然而,从那时起,研究人员已经了解到,“癌症的恶性进展”还依赖于癌细胞参与与其周围组织的其他部分或肿瘤微环境的“复杂的相互作用网络”。

科学家现在已经很好地理解肿瘤不仅仅是癌细胞增殖的集合,而是“生物体”,包括许多不同类型的细胞。事实上,肿瘤组织的复杂性“甚至可能超过”健康组织的复杂性。

Rohani博士及其同事进行的这项研究增加了对肿瘤微环境及其对转移的贡献的越来越多的知识。
 
绘制肿瘤酸度

先前的研究已经确定肿瘤微环境中的酸度对癌症侵袭性具有强大影响。然而,尚不清楚的是肿瘤中的酸度如何变化,以及它如何改变基因以使肿瘤细胞更具侵入性。

在最近的研究之前,普遍认为肿瘤中的高酸度主要发生在血液供应不足的缺氧区域。



对于他们的调查,麻省理工学院的研究人员使用“pH探针”来绘制小鼠乳腺癌肿瘤的酸度。

当pH探针在酸性环境中检测到细胞时,它会将一个小蛋白质分子插入细胞膜。通过这种方式,研究人员可以在肿瘤的酸性区域标记和鉴定细胞。

令人惊讶的是,研究小组发现酸性区域不仅存在于肿瘤内缺氧或缺氧的口袋中。肿瘤表面 - 它们连接到基质,或围绕它们的“结构组织” - 也包含酸性区域。

这一发现表明,缺氧不是肿瘤酸度的主要原因。经过仔细研究,科学家们发现了肿瘤表面微环境酸度的不同原因。
 
降低肿瘤酸度

似乎乳腺肿瘤表面上许多细胞的代谢已经变为有氧糖酵解。这种代谢产生乳酸,使肿瘤微环境更加酸性。

在这些酸性肿瘤表面区域,细胞已改变其基因以开启有利于侵袭和转移的过程。

激活的基因包括参与胚胎发育的基因,并产生有助于细胞通过血流迁移的蛋白质。另一种是使肿瘤细胞更能穿透周围组织的细胞。

在另一组实验中,研究小组发现,降低肿瘤微环境的酸度使基因表达几乎恢复正常。

研究人员通过在饮用水中加入碳酸氢钠来降低小鼠的肿瘤酸度。 其他研究还发现,这可以减少小鼠的转移。

高级研究作者,麻省理工学院生物学教授弗兰克·B·格特勒说,人类不能耐受碳酸氢钠,因此它不适合作为他们的潜在治疗方法。

“其他更加突出酸化目标的方法可能具有重要价值。”
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