Cancer Res：癌症转移老不好？虚拟细胞找克星

2020年4月11日讯 /BIOON /——尽管进行了大量的研究工作，但转移过程仍然是癌症患者死亡的主要原因。转移过程使癌细胞离开原发肿瘤，迁移并在其他器官内生长。一般认为，癌细胞迁移能力的获得依赖于上皮向间质转化(EMT)的过程。在这个过程中，癌细胞失去了附着于其他细胞的能力，成为独立的细胞并获得迁移的能力，从而从上皮状态转换到所谓的间质状态。

然而，这一过程似乎很少完全发生，因为许多癌细胞同时维持上皮细胞和间充质细胞的特性。这些混合细胞可能是最危险的，因为它们似乎能在化疗药物的治疗下存活下来，并引发新的肿瘤。细胞内有大量的分子或信号控制着这一过程。此外，肿瘤细胞周围的细胞，以及细胞所在的蛋白质网络，称为细胞外基质，向肿瘤细胞发送大量信号，导致或阻止EMT过程。然而，这些分子信号中的哪些应该被用来阻止转移、杀死杂交癌细胞和阻止新的形成，仍有待发现。

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转移过程中所涉及的大量信号远远超出了任何研究人员预测细胞行为的能力。为了解决这个问题，由古本基安·德·西尼亚斯研究所(IGC)的Claudine Chaouiya和Florence Janody领导的研究小组和意大利研究学会(i3S)已经建立了一个虚拟的计算单元，其中有许多相互作用的分子。这种虚拟细胞可以变成上皮细胞、间质细胞或杂种癌细胞。它还受到来自细胞外的许多信号的影响。根据Claudine Chaouiya的说法，"计算模型允许我们进行比活细胞实验更便宜、更快的虚拟实验，来测试假设和做出预测。"

虚拟细胞给出的预测是用活的人类和犬类细胞进行测试的。在这些预测中，Chaouiya和Janody的研究小组证实，表达癌基因Src的混合癌细胞如果位于更坚硬的细胞外基质上，就会变成间充质细胞。他们还发现，正如虚拟细胞所预测的那样，表达癌基因Src的间充质癌细胞在含有RPTP-kappa分子时变成了混合癌细胞，而RPTP-ka分子将细胞彼此连接起来。

Florence Janody解释说，"结合虚拟细胞和活细胞的实验使我们能够非常有效地提出新的方法，通过这种方法我们可以防止转移和新的形成。"

这项研究表明，数学家和生物学家之间的合作努力提出了一个非常强大的攻击计划来解释癌细胞的行为。这项工作允许在细胞环境中发现分子和信号，这些分子和信号指示癌细胞迁移和入侵人体。这些信号可以作为针对具有这些行为的癌细胞制定治疗策略的靶点。（100医药网100yiyao.com）

参考资料：

【1】

【2】Gianluca Selvaggio et al， s are controlled by microenvironmental factors， Cancer Research (2020). DOI： 10.1158/0008-5472.CAN-19-3147