癌细胞能从根本上重新连接内部能量系统，驱动转移

　　一项新的研究表明，黑色素瘤皮肤癌细胞从根本上重新连接了它们的内部能量系统，以驱动它们扩散到身体的其他部位。

　　

一项新的研究表明，黑色素瘤皮肤癌细胞从根本上重新连接了它们的内部能量系统，以驱动它们扩散到身体的其他部位。

由伦敦玛丽女王大学巴茨癌症研究所的研究人员领导的这项研究表明，逆转这种变化可以使肿瘤细胞的侵袭性降低。研究小组还发现了一个协调这一过程的关键分子——这一知识可能为阻止癌症扩散的新治疗策略奠定基础。

癌细胞脱离原有肿瘤并扩散到身体其他部位的能力是治疗这种疾病的最大挑战之一。这一过程被称为转移，为在其他器官生长的继发性肿瘤播下种子，最终导致大多数癌症死亡。

“我们在临床上仍然没有足够的针对继发疾病，我认为我们需要改变这一点。”“在我们的实验室里，我们想要了解:能够转移的细胞的特征是什么?他们的弱点是什么?我们如何针对他们?”

黑色素瘤皮肤癌是传播最快的癌症类型之一，也是桑兹-莫雷诺教授和她的实验室研究的重点。如果黑素瘤在扩散前的早期阶段被诊断出来，在英国几乎所有的患者都能存活一年或更长时间。但一旦疾病扩散，存活率就会下降到一半多一点。该团队的工作不仅旨在为我们提供更好地治疗黑色素瘤的知识，而且还旨在更好地了解所有癌症的传播方式。

在发表在《自然通讯》上的这项新研究中，研究小组研究了转移细胞如何重新连接它们的能量系统，以便在转移到身体其他部位的过程中快速有效地移动。

研究人员在一个特殊的模型系统中检查了迁移的肿瘤细胞，该模型系统允许在三维空间中移动——这与传统的系统不同，传统的系统将细胞放在平面上，不能准确地复制细胞如何在活组织中移动。他们发现，转移的肿瘤细胞采用一种被称为圆形变形虫迁移的运动方式，细胞与周围环境保持松散的联系，使它们能够在组织中滑动。这比一种常见的称为间质迁移的细胞运动方式所需的能量要少得多。间质迁移是指细胞紧紧抓住周围的环境，拖着自己穿过周围的环境。

他们观察到，侵袭性肿瘤细胞重塑了它们的线粒体，以适应这种高效的运动方式，选择了许多在低功率模式下运作的小而碎片化的线粒体。这与侵入性较低的细胞形成鲜明对比，后者具有以高功率模式运作的大型分支线粒体网络。

这篇新论文的第一作者伊娃·克罗斯-莫里斯特博士解释说:“这些转移性细胞正在重新布线，变得非常有效。”“它们只需要低水平的能量来移动，这有助于它们在迁移到的可能缺乏营养或氧气的潜在压力环境中生存。”

有趣的是，研究小组发现，如果他们在转移的肿瘤细胞中操纵线粒体的形状，并迫使它们更紧密地连接在一起，细胞就会失去它们的侵袭行为。同样地，如果它们使非侵入性细胞中的线粒体更加断开，这些细胞就会开始表现得像转移性肿瘤细胞。研究人员发现，一种名为AMPK的分子位于这些过程的中心。它感知细胞的能量需求，也控制细胞骨架，它决定细胞如何运动和行为。

“这对我们来说是一件非常令人惊讶的事情——我们没有想到改变线粒体会影响细胞骨架，反之亦然。”Sanz-Moreno教授解释道。“通过修改这些小线粒体，你可以创造一个全球性的变化，改变细胞的外观和整个行为。”

英国癌症研究中心的首席科学家Ketan Patel教授说:“癌症扩散的患者通常面临更艰难的治疗和更低的生存机会。这些关于癌细胞如何在体内移动的见解对于设计干预措施来预防未来的癌症非常有价值。我们对癌症患者体内发生的情况了解得越多，我们应对癌症的能力就越强。”

文章标题

AMPK is a mechano-metabolic sensor linking cell adhesion and mitochondrial dynamics to Myosin-dependent cell migration