实验室中对癌细胞生长和死亡的研究，主要是在二维细胞培养中进行的。在10月14日发表于细胞出版社（Cell Press）旗下期刊Developmental Cell的一项研究中，研究人员转而使用三维模型，揭示压力和机械约束如何影响细胞生长——使细胞的转移行为停止，并最终导致其死亡。这些发现可能有助于开发新的生物标志物，以预测哪些癌症更可能扩散或转移，并最终可能带来预防转移的新方法。
“此前大多数研究都集中在癌细胞如何获得迁移能力上，很少有研究追问，如果这些细胞持续处于机械约束之下——也就是它们在紧密堆积的肿瘤内部所遇到的那种长期物理压力——最终会发生什么。这正是我们这项研究的动因。”来自中国科学院上海分院的共同通讯作者孙丽明说。
在实体瘤的发展过程中，癌细胞在受限空间内增殖和迁移，同时承受着逐渐增大的压力。这项新研究表明，细胞可以将这种异常的物理环境解读为危险信号，进而触发细胞死亡。
研究人员聚焦于处于特定发育阶段的癌细胞，即所谓“间充质-阿米巴样转变”（MAT）。这一转变是一种生物学过程，细胞从细长、依赖黏附的迁移方式，切换为极化、高度可变形的迁移方式。该过程使癌细胞能够迅速适应环境中的物理屏障或狭窄空间，而无需等待缓慢的基因转录变化。
“这项工作揭示了一种完全出乎意料的机制。在这些细胞中，长期的机械约束不仅仅是癌细胞面临的物理障碍，而是一种激活坏死性凋亡的信号。” 孙丽明说。坏死性凋亡是一种程序性细胞死亡。
研究团队发现，仅物理压力本身就足以触发细胞死亡。这一发现对开发新疗法具有重要意义，因为它表明，将癌症疗法与激活坏死性凋亡的方法相结合，可能有助于强化人体自身对癌症发展和转移的防御。
研究人员还表示，MLKL——这种在细胞受到物理压力时触发坏死性凋亡的蛋白质——有可能被开发为一种生物标志物，用于预测转移的可能性，因为MLKL水平较低的肿瘤更可能扩散。
研究人员计划继续更详细地研究这一分子机制，不仅是为了加深对坏死性凋亡的理解，也是为了有可能揭示在癌症中以治疗方式激活MLKL的新机会。他们还在研究，被激活的MLKL如何在限制并杀死癌细胞之前阻止转移。
“希望在于，通过使用能更好反映细胞在活体组织中所经历物理条件的实验系统，我们能够更多地了解究竟是什么从根本上决定了一个细胞是存活还是死亡。” 孙丽明说。
阅读论文：https://www.cell.com/developmental-cell/fulltext/S1534-5807(26)00351-5了解更多最新研究，请关注Cell Press细胞出版社官方微信“CellPress细胞科学”
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