自我消化阻碍自我毁灭:由于细胞凋亡而处于内部分解的癌细胞,可以复活并把自己重新拼凑在一起
3月27日出版的《细胞报告》(Cell Reports)杂志和在美国癌症研究协会(AACR)年会上发表的一项研究结果显示,癌细胞可以从自噬的破坏中恢复。研究结果就癌细胞可能对化疗的抵抗力提供了洞见。
科罗拉多大学癌症中心副主任安德鲁·托尔布恩(Andrew Thorburn)研究团队,用一种名为TRAIL的药物对HeLa细胞(人子宫颈癌传代细胞)进行处理,这可以诱导细胞凋亡。他们发现,在这些细胞中加强自噬行为,会导致细胞凋亡过程即线粒体外膜透化(MOMP)效率的降低。通常情况下,细胞凋亡过程可在5分钟内使细胞分解,但是,当自噬行为得到强化时,凋亡过程变得迟缓,为细胞复活提供了转机。
“自噬是一种复杂的现象,其机理目前我们还没有完全理解,”托尔布恩说,“但现在我们看到的这种分子机制显示,细胞命运可以通过自噬来决定。我们希望发现患者能从抑制这种行为的药物中获益。”
僵尸癌细胞靠吃自己而活
托尔布恩团队的研究表明,细胞在困难时期通过自噬行为“吃掉”部分自身,可以让癌细胞恢复并分裂,而不是在化疗中死亡。细胞自噬,来自于希腊语“吃自己”,是指在细胞再造的过程中,有一种称为自噬体的细胞器将外来或危险的物质封装起来,然后运送到细胞溶酶体进行处理。这就像拆散一个乐高积木玩具一样,自噬可以将不需要的细胞转化为能量或蛋白质,从而使细胞在能量不足时幸存,或在有毒和病原体的环境下免于受害。
“我们发现,如果这个机制运转不良,例如,自噬行为过强或自噬目标不存在,癌细胞可能会从化疗造成的凋亡中挽救自己。”托尔布恩说。有一部在线短片显示了癌细胞的凋亡过程,短片的前半部分,可以看到细胞的线粒体壁破裂并释放出蛋白质,这一过程简称为MOMP,被认为是细胞凋亡的一种常见标志。但随后由于自噬行为的加强,使细胞能够在MOMP发生之前封装并“消化”释放出的蛋白质。短片的后半段,癌细胞得到恢复并继续分裂。
托尔布恩团队的研究,表明自噬依赖于目标PUMA来调节细胞的凋亡过程,尤其是当PUMA不存在时,自噬作用是否被抑制将不再重要。没有PUMA,癌细胞将继续生存。这一发现其重要意义在于:首先,它展示了一种自噬行为控制细胞凋亡的机制;其次,研究进一步显示了通过抑制自噬可以使癌细胞对化疗变得敏感的临床潜力。
资料来源The Scientist
责任编辑 则 鸣