对癌细胞与其环境之间串扰的新见解

大多数实体瘤随着癌症的进展而变得僵硬。尽管研究人员认识到癌细胞周围的环境会影响它们的行为，但尚不清楚它是如何影响的。在《科学数据》杂志上发表的一篇新论文中 ，诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员收集了针对肿瘤机械刚度的基因表达数据。他们的工作可以帮助指导我们了解癌细胞与其周围环境之间的串扰。

从历史上看，研究人员一直关注癌细胞基因如何随时间改变其表达。根据这些信息，科学家们制定了多种治疗策略，但仅在每年就有超过 60 万人亡。

Saif (M-CELS/RBTE) 实验室机械科学与工程博士后研究员巴沙尔·埃蒙 (Bashar Emon) 表示：“我们在抗击癌症方面并没有取得我们希望的那么多进展。” “即使取得了所有这些进步，当你考虑到在癌症研究上投入了多少研究和资金时，患者的生存率并没有相应提高。”

因此，最近有人推动全面了解肿瘤环境。癌细胞被非癌性基质细胞包围，其中最丰富的是与癌症相关的成纤维细胞。尽管研究人员已经认识到 CAF 在转移中发挥作用，但他们不了解该过程涉及哪些信号。

“在本文中，我们重点关注肿瘤微环境，因为它会随着时间的推移而变得更加僵硬，我们知道 CAF 可以感知到这种变化，”Emon 说。“我们想了解它们如何将这些信息传递给癌细胞。”

研究人员在硬度从 1 kPa 到 40 kPa 不等的凝胶上培养人类结直肠 CAF。“1 kPa 非常柔软，就像 Jell-O 果冻一样，而 40 kPa 则比较坚硬，就像橡皮擦。想象一下你的手指按在一层果冻或橡胶上;一个应该感觉像正常组织，而另一个更像肿瘤，”埃蒙说。

从 CAFS 中分离出 RNA 并进行测序后，研究人员能够比较哪些基因因硬度增加而表达不同。此外，他们还能够破译信号分子和途径的变化，并观察哪些生物功能受到影响。

“压力从 1 kPa 到 40 kPa 的梯度增加会导致基因表达发生巨大变化，这表明这些 CAF 能够感知刚度的变化并进行适应。Prasanth 实验室细胞与发育生物学研究生 You Jin Song 说：“比较 1 kPa 和 40 kPa(类似于实体瘤内的压力)，显示出可能与癌症进展相关的差异表达基因和分子。” 。

该研究着眼于 CAF，而其他小组则着眼于癌细胞对不同压力条件的反应。在未来的研究中，作者希望将两种类型的细胞一起培养，看看串扰如何表现。“我们的研究是朝这个方向迈出的必要一步，因为在研究它们的相互作用之前，我们需要首先了解每种细胞类型的个体反应，”宋说。

“我们论文的重要性在于，它是一个同时监测多个基因表达的无偏见实验。对于其他想要了解他们感兴趣的基因是否会因僵硬反应而发生变化的研究人员来说，这可能是一个很好的资源，”宋说。

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