麻省理工研究發現：癌細胞在轉移過程中會軟化，這為治療癌癥轉移提供新思路

癌癥是世界性難題，大家都談癌色變。一旦患上癌癥，不僅要忍受身心的痛苦，還要承受人財兩空的煎熬。

據美國癌癥研究協會發現，大部分的癌癥患者最后都死于癌細胞的轉移，也是迄今為止癌癥治愈率無法提高的最大絆腳石。如果科學家能夠克服障礙，那么就可以找到新藥，挽救生命。

近日，麻省理工學院研究人員發現當癌細胞轉移時，它們通常會在血流中傳播到遙遠的組織或器官，然后通過擠壓血管壁進入轉移部位而逃逸，而癌細胞轉移過程中變得更加柔軟。該研究發表在《Biomechanics》雜志上，題為“Tumor cell nuclei soften during transendothelial migration”。

該研究的意義在于如果有相關藥物可以阻止癌細胞軟化的話，那么就可能減慢或阻止癌細胞的轉移。

癌細胞擴散過程

癌癥細胞在轉移過程中會遇到很多困難，首先要經過數十次變異，然后要克服細胞間粘附作用脫離出來，并改變形狀穿過致密的結締組織。成功逃逸后，癌癥細胞將通過微血管進入血液，在那里它還可能遭到白細胞的攻擊。接下來癌細胞將通過微血管進入一個新器官。

提出假設

當腫瘤細胞進入血液循環后，需經歷跨內皮遷移才能進入到新器官中。當癌細胞在兩個相鄰的內皮細胞（組成血管的細胞）之間擠壓，進入組織并開始繁殖時，就會發生這種情況。

在這項新工作中，麻省理工學院和馬里蘭大學的研究人員提出假設：在跨內皮遷移過程中，癌細胞會變得更軟，從而更容易通過內皮細胞之間的小縫隙。

癌細胞變軟

為了探索這種可能性，研究人員創建了血管組織的3D模型，該模型模擬了血管內皮細胞。然后研究人員將三種不同類型的侵襲性轉移腫瘤細胞（肺癌細胞、乳腺癌細胞和黑色素瘤細胞）置于內皮層上，并測量了癌細胞穿過內層時的機械性能。

許多用于測量細胞剛度的現有技術，都需要與細胞進行物理接觸，這會改變細胞的機械性能，例如原子力顯微鏡。為了避免這種干擾，研究人員決定使用兩種光學技術，這些技術不需要與正在研究的細胞進行任何接觸，并且還可以測量細胞核（細胞內部最堅硬的部分）的變化。

第一個光學技術是共焦布里淵顯微鏡，它可以揭示細胞在3D環境中如何隨時間變化。第二種技術，稱為反射式共聚焦顯微鏡，可測量細胞膜和核膜的熱漲落。

研究人員發現，使用這兩種技術發現所有類型癌細胞通過血管壁時都變得更加柔軟。總體而言，肺癌，皮膚癌和乳腺癌細胞分別軟化了30％、20％和20％。這些細胞的細胞核分別軟化了32％、21％和25％。

這種軟化在細胞開始遷移后兩到三個小時開始（此過程也稱為外滲），并且在24小時后測量，細胞仍然很柔軟。研究人員懷疑，這些軟化的細胞在生物學上也可能與原始腫瘤中的細胞有所不同，從而使其對常規化學療法具有抗性。

Roberts說：“這種軟化可以使這些腫瘤細胞存活，進一步遷移到新的組織位置，并建立繼發轉移部位。”

干擾癌細胞變軟，抑制轉移

目前尚不清楚是什么導致細胞變軟，但研究人員懷疑可能是由位于細胞核中的染色質結構改變引起的。

研究人員希望他們的工作可以促進抗癌新藥物的開發，這些新藥物可以干擾細胞軟化從而破壞癌細胞的轉移。

Roberts還說道：“某些化療藥物有可能改變腫瘤細胞的核機械特性并使其軟化。這是個具有挑戰性的問題，值得研究。如果可以選擇性地使腫瘤細胞變硬，則可能抑制癌細胞的轉移。”