子科生物報道：通過一個復雜的、自我強化的反饋機制，結直腸癌細胞通過驅(qū)動周圍的健康腸道細胞死亡，為自己的擴張創(chuàng)造了空間——同時也促進了自身的生長。這個反饋回路是由先天免疫系統(tǒng)的一個激活物驅(qū)動的。德國癌癥研究中心(DKFZ)和海德堡大學的研究人員在果蠅的腸道組織中發(fā)現(xiàn)了這種機制。

一個器官或組織要維持良好的功能狀態(tài)，一方面需要細胞生長和分化的平衡，另一方面需要有缺陷的細胞的消除。腸上皮是這種平衡的一個很好的例子，被稱為“組織穩(wěn)態(tài)”:腸隱窩中的干細胞不斷產(chǎn)生祖細胞，這些祖細胞進一步分化，取代迅速惡化的腸黏膜成熟細胞。

生長需要組織結構的不斷動態(tài)重組:有缺陷的細胞必須在機械力的作用下離開組織。腫瘤細胞破壞了這種微妙的平衡結構:它們積極地為自己的擴張騰出空間。直到現(xiàn)在，人們還不知道它們是如何做到這一點的。

來自德國癌癥研究中心和海德堡大學的周軍、埃里卡·瓦倫蒂尼和邁克爾·布特羅斯現(xiàn)在已經(jīng)研究了果蠅腸道上皮的這些過程，果蠅的腸道上皮結構與哺乳動物的腸道相似。通過阻斷重要的BMP信號通路，研究人員在果蠅腸道中觸發(fā)了大量腫瘤。利用這個模型，他們揭示了癌細胞是如何通過一種復雜的、自我強化的反饋效應來加速自身生長的。

首先，腫瘤細胞通過作用于細胞粘附而撕裂組織結構。由此引起的腸細胞機械粘附的改變激活了鄰近腸細胞的應激敏感信號通路，進而導致激活og基因，促進程序性細胞死亡(凋亡):該團隊能夠在單個腫瘤細胞周圍的腸道細胞中檢測到大量啟動凋亡的蛋白質(zhì)。

推測可能是由于死亡的腸細胞釋放了細胞因子，腫瘤細胞中促進生長的JAK/Stat信號通路被激活，導致腫瘤進一步擴散。

研究小組還發(fā)現(xiàn)，免疫激活劑PGRP-LA在這一過程中是必需的。當PGRP-LA被關閉時，更少的結腸細胞通過凋亡死亡，腫瘤生長也會減慢。“結腸癌細胞顯然劫持了先天免疫系統(tǒng)的信號分子，并為自己的目的濫用它。這樣一來，它們就一舉兩得了:它們通過清除自身環(huán)境中的腸道細胞為自身的擴張騰出空間，同時還為自身的生長提供了動力。”未來的研究將確定同樣的機制是否也在人類腸道腫瘤的擴散中發(fā)揮作用。

Jun Zhou, Erica Valentini und Michael Boutros: Microenvironmental innate immune signalling and cell mechanical responses promote tumor growth. Developmental Cell 2021, DOI: 10.1016/jdevcell.2021.06.007