乳腺癌的轉移依賴于腫瘤細胞中的遺傳學改變，Johns Hopkins大學的一項新研究顯示，癌轉移也同樣依賴于腫瘤的蛋白外環(huán)境，科學家們提出，乳腺癌細胞周圍的蛋白網(wǎng)絡可能含有關鍵性分子信號，觸發(fā)了乳腺癌的轉移，該文章發(fā)表在近期的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。

研究人員甚至發(fā)現(xiàn)，腫瘤外環(huán)境竟能誘使健康乳腺細胞像癌細胞那樣入侵周圍的組織。而健康的外環(huán)境能夠使腫瘤細胞留在原地，較少侵入周圍組織。

“乳腺癌最危險的就是它的轉移能力，”Johns Hopkins大學醫(yī)學院細胞生物學助理教授Andrew Ewald博士說。進一步了解乳腺癌轉移的觸發(fā)機制，將幫助人們對癌轉移進行阻止和治療，以避免癌轉移造成的死亡。

人們普遍認為，癌細胞在逐漸累積遺傳學改變的過程中獲得了擴散的能力，也有研究顯示癌細胞轉移時其外環(huán)境的蛋白含量及蛋白三維構象也發(fā)生了變化。只不過，此前人們并不清楚外環(huán)境的改變是否會促使癌轉移。

研究人員將腫瘤細胞從它們的環(huán)境中分離出來，將提取的人乳腺癌細胞植入兩種不同的商業(yè)化3D凝膠，一種凝膠模擬健康乳腺組織周圍的蛋白網(wǎng)絡，而另一個模擬乳腺腫瘤的外環(huán)境。這些凝膠是通常用于腫瘤侵襲研究的工具，第一個凝膠系統(tǒng)中是包裹健康乳腺組織的蛋白，這種蛋白薄層是乳腺組織的分子邊界。第二個凝膠系統(tǒng)中則完全是膠原I，膠原I在乳腺腫瘤附近含量很高。

如果癌細胞擴散完全由遺傳學改變決定，那么兩個凝膠系統(tǒng)中的腫瘤細胞行為就應該相似。而研究人員發(fā)現(xiàn)這兩個系統(tǒng)中存在明顯的差異。在腫瘤外環(huán)境系統(tǒng)中，有88%的腫瘤細胞進入了外環(huán)境，這種擴散也是轉移的第一步。而正常外環(huán)境的系統(tǒng)中，只有15%的腫瘤細胞進入了外環(huán)境。這表明腫瘤外環(huán)境對癌轉移的作用比人們所預想的更為直接。

研究人員推測，如果蛋白外環(huán)境能夠促使癌細胞轉移，那么也可能會誘使正常細胞脫離健康乳腺組織。為此了驗證這一點，他們分別提取了健康小鼠和乳腺癌小鼠的乳腺細胞，并將其植入膠原I凝膠以模擬腫瘤外環(huán)境。結果顯示，在該環(huán)境中健康細胞的擴散幾乎和腫瘤細胞一樣多。

不過他們發(fā)現(xiàn)，健康細胞的擴散比較短暫，癌細胞則會持續(xù)擴散。為了了解健康細胞擴散停止的原因，研究人員分析了細胞上與外環(huán)境直接接觸的蛋白。在正常乳腺組織中，這些外環(huán)境蛋白形成的薄層是細胞與周圍環(huán)境的邊界。在提取組織進行實驗時，這一邊界受到破壞，使乳腺細胞直接接觸到了邊界外的蛋白網(wǎng)絡。研究人員發(fā)現(xiàn)，健康乳腺細胞“自我矯正”的行為與蛋白邊界的重建是一致的。