癌癥危及生命的主要原因之一是腫瘤細(xì)胞在病人體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移。因此，研究腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲過程，對于深入理解癌癥的致命機(jī)理至關(guān)重要。日前，重慶大學(xué)公布的一項(xiàng)研究進(jìn)展，有望解開腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移機(jī)理謎團(tuán)，為探索新的治療手段提供思路。

腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)如何運(yùn)動(dòng)，成為近年來世界各國科學(xué)家的研究熱點(diǎn)。該項(xiàng)研究一個(gè)難點(diǎn)在于，人體血管等三維組織結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，要在實(shí)驗(yàn)中模擬腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移并不容易。

重慶大學(xué)物理學(xué)院教授劉靂宇團(tuán)隊(duì)與美國普林斯頓大學(xué)、中國科學(xué)院物理研究所等單位，經(jīng)過數(shù)年合作，利用微生物芯片技術(shù)，在體外成功構(gòu)建出了一種模擬腫瘤細(xì)胞侵襲的三維微環(huán)境。與傳統(tǒng)的臨床活體實(shí)驗(yàn)或生物學(xué)研究的方法不同，該方法克服了培養(yǎng)皿中細(xì)胞在二維環(huán)境中難以模擬腫瘤細(xì)胞侵襲的缺陷，開辟研究癌癥轉(zhuǎn)移的新手段。“體外三維模型方法還需完善，但已經(jīng)接近人體和組織的微環(huán)境，有助于科學(xué)家更好地研究腫瘤細(xì)胞的侵襲環(huán)境和轉(zhuǎn)移過程。”劉靂宇說。

證實(shí)體外構(gòu)建三維模型的可行性，只是該研究的起步階段。近3年來，劉靂宇團(tuán)隊(duì)與合作者，通過微流體芯片技術(shù)利用膠原蛋白，構(gòu)建出了乳腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移時(shí)組織和血管相鄰的微結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)人體組織內(nèi)帶有取向性的膠原蛋白纖維會(huì)極大協(xié)助和增強(qiáng)癌細(xì)胞的侵襲能力。該研究日前發(fā)布在《美國科學(xué)院院報(bào)》雜志上。

研究顯示，在生物芯片中，膠原蛋白的纖維被巧妙改造成為帶有取向性的結(jié)構(gòu)，這正是晚期癌癥病人發(fā)生乳腺癌轉(zhuǎn)移時(shí)組織結(jié)構(gòu)的特征。這些帶有取向的膠原蛋白纖維可能極大促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。

“這些排列成線的纖維如同為癌細(xì)胞的侵襲鋪設(shè)了一條條‘高速公路’，癌細(xì)胞利用這些‘高速公路’，極大克服了人體組織帶來的阻力，使其轉(zhuǎn)移變得省時(shí)省力，從而擴(kuò)散到了人體內(nèi)的各個(gè)部位。”劉靂宇說，當(dāng)癌細(xì)胞感知到周圍組織環(huán)境沒有“公路”時(shí)，它們能自己一邊修“高速公路”，一邊沿著“公路”快速轉(zhuǎn)移。這一發(fā)現(xiàn)或許能解釋，為什么柔軟的癌細(xì)胞能夠在致密的人體組織內(nèi)高速侵襲并穿梭血管壁，短時(shí)間給病人帶來巨大傷害。

目前，放射性療法和化學(xué)療法的過程中常引起膠原蛋白纖維取向的改變。這就有可能為治療后殘存的癌細(xì)胞提供了快速“反撲”的“高速公路”，反而導(dǎo)致癌癥后續(xù)轉(zhuǎn)移惡化。“未來治療方法可以逆向思考并研究出新型靶向藥物，不只是針對癌細(xì)胞，還可以設(shè)法通過藥物抑制癌細(xì)胞‘修路’的能力，破壞其修建的‘高速公路’，大幅減緩轉(zhuǎn)移速度，延長甚至挽救患者的生命。”劉靂宇說。

除劉靂宇團(tuán)隊(duì)研究外，近年來，科學(xué)家利用各種手段研究癌細(xì)胞在復(fù)雜微環(huán)境中的轉(zhuǎn)移能力。2014年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)一個(gè)研究小組在《細(xì)胞》雜志上發(fā)表了關(guān)于癌細(xì)胞在細(xì)小管狀結(jié)構(gòu)中遷移新機(jī)制的成果；不久前，德國科學(xué)家在《自然》雜志發(fā)文，揭示了腫瘤細(xì)胞能夠殺死血管壁中的特定細(xì)胞，從而離開血管并建立了轉(zhuǎn)移灶的現(xiàn)象。

來源：人民日報(bào)