科學家們最近發現了一種分子途徑，這種途徑將癌細胞中產生能量的中心(即線粒體)的運動與對放療的抵抗聯繫起來。他們說，這可能會改善癌症治療。
雖然之前的研究已經揭示了Arf6-AMP1-PRKD2通路在癌症侵襲性中起著關鍵作用，但其與治療耐藥性的關係仍不清楚。
日本北海道大學的科學家通過研究具有攻擊性的乳腺癌細胞，發現Arf6-AMP1-PRKD2控制著細胞內線粒體的運動。
最近發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上的一篇論文描述了他們的工作。
這條通路使線粒體“分散”並向細胞周邊移動，從而增加癌症的侵襲性。
研究小組注意到，阻斷這一通道反而會導致產生能量的結構聚集在細胞中心。在那裡，線粒體開始產生和釋放過量的不穩定的富氧分子，即活性氧(ROS)。
ROS分子是癌症的一把雙刃劍;在一定程度上，它們會促進癌症侵襲，但當數量過多時，它們會殺死癌細胞。
ROS、線粒體運動和整合素
使用電離輻射的放療可以縮小或消除腫瘤的一個原因是它增加了癌細胞內的ROS的生成。
然而，有些癌症會對放射療法和其他療法產生抗藥性，這些療法通過增加癌細胞中的活性氧來起作用，因為癌細胞會對這些分子產生耐受性。
這項研究並不是第一次注意到線粒體在細胞內活動。眾所周知，這種運動是在各種情況下發生的。例如，當白細胞向目標移動時——比如病原體或潛在的有害物質——它們的線粒體會在它們的尾部聚集。
另一方面，在侵襲性癌細胞中，“能量屋”聚集在細胞的前緣。
一種名為整合素的蛋白質似乎也參與了癌症侵襲。這種蛋白質通常位於細胞膜上，幫助細胞附著在包圍細胞的物質基質上，並將組織連在一起。
這項新研究更深入地研究了活性氧、細胞內線粒體動力學和整合素在侵襲性癌症中的聯繫。
探索侵入性癌症的聯繫
研究人員在侵入性乳腺癌細胞中進行了一系列實驗。他們用熒光標記標記各種分子，跟蹤細胞內ROS的產生和線粒體的運動。
然後他們阻斷了某些與癌症侵襲性有關的分子，觀察這些機制發生了什麼變化。這就是他們確定Arf6-AMP1-PRKD2通路的方法。
結果表明，這一途徑有助於腫瘤細胞整合素的循環，使其在細胞膜上形成“粘附複合物”。最終，這觸發了線粒體移動到細胞邊緣。
然而，阻斷這一通路使線粒體聚集在癌細胞中間而不是邊緣，從而減少了侵襲性。
研究小組隨後證明，正是在中心的聚集導致線粒體產生過量的ROS分子，殺死了細胞。
根據作者的說法，“這些發現表明了細胞運動和線粒體動力學之間的一種新的分子聯繫，這似乎對高侵襲性癌症的侵襲活性和對ROS的耐受性至關重要。”
他們的結論是:
“我們的發現也可能會帶來新的策略以提高ROS介導的癌症療法的療效，比如(放療)。”
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