上皮細(xì)胞是最常發(fā)生癌變的細(xì)胞類型。癌細(xì)胞的擴(kuò)散一般經(jīng)過(guò)一個(gè)EMT轉(zhuǎn)化（上皮細(xì)胞到間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)化）。最近，約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員，通過(guò)對(duì)小鼠上皮細(xì)胞的研究，發(fā)現(xiàn)了一種蛋白能夠使細(xì)胞與鄰近細(xì)胞分離，從健康乳腺組織游離出來(lái)。他們還發(fā)現(xiàn)，刪除一個(gè)細(xì)胞“Vecro蛋白”（velcro，維可牢，是一種尼龍刺粘搭鏈，兩面相合即粘住，一扯即分開(kāi)，用以替代服裝上的紐扣等）并不會(huì)引起預(yù)期的單細(xì)胞遷移。這些研究結(jié)果，有助于闡明癌細(xì)胞遷移所必需的分子變化。

由于上皮細(xì)胞引起85%的癌癥，因此，這項(xiàng)研究可對(duì)乳腺癌以外的其他疾病產(chǎn)生影響。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年3月份的國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞生物學(xué)》（The Journal of Cell Biology）。

上皮細(xì)胞位于皮膚或腔道的表層。研究小組將研究重點(diǎn)放在乳腺上皮細(xì)胞，這些細(xì)胞在乳腺中形成運(yùn)送母乳的管道?；羝战鹚勾髮W(xué)醫(yī)學(xué)院的細(xì)胞生物學(xué)和腫瘤學(xué)助理教授Andrew Ewald博士解釋說(shuō)：“為了離開(kāi)乳腺以及在身體其它部分建立轉(zhuǎn)移，腫瘤細(xì)胞必須打破它們與其它上皮細(xì)胞之間的聯(lián)系。”

在研究中，研究人員從正常小鼠中取出小塊的乳腺組織，在模擬其自然環(huán)境的凝膠中培養(yǎng)它們。通過(guò)用色蛋白標(biāo)記不同類型的細(xì)胞，他們可以用顯微鏡觀察隨細(xì)胞遺傳學(xué)而發(fā)生的細(xì)胞行為變化。

他們研究的第一個(gè)蛋白是E-鈣粘蛋白（E-cadherin），這個(gè)蛋白位于大多數(shù)上皮細(xì)胞表面，被用來(lái)連接上皮細(xì)胞。Ewald稱，E-鈣粘蛋白就像一個(gè)Vecro，將上皮細(xì)胞彼此結(jié)合在一起，它的缺失通常與人類乳腺癌相關(guān)。推薦閱讀：周斌華Cancer cell發(fā)表基底樣乳腺癌最新進(jìn)展。

在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究小組將這個(gè)蛋白從正常小鼠乳腺細(xì)胞中刪除，觀察會(huì)發(fā)生什么結(jié)果。他們預(yù)期，細(xì)胞會(huì)完全分離，獨(dú)自移動(dòng)到周圍的凝膠中。但是研究人員卻驚訝地發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)上皮細(xì)胞仍然彼此連接在一起，盡管它們的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞。一些上皮細(xì)胞穿透凝膠，但是通常在單行對(duì)列中，這能保持與組織的連接。研究人員在活的小鼠中也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果。

本文第一作者、Ewald實(shí)驗(yàn)室的研究生Eliah Shamir指出：“為了能夠遷移，腫瘤細(xì)胞已經(jīng)開(kāi)始與腫瘤外的蛋白相互作用，并最終獨(dú)自發(fā)揮作用。當(dāng)我們刪除E-鈣粘蛋白后，上皮細(xì)胞開(kāi)始與凝膠中的更多蛋白相互作用，但它們并沒(méi)有失去與其余乳腺組織的聯(lián)系。”

在第二組實(shí)驗(yàn)中，研究小組打開(kāi)一個(gè)稱為Twist1的基因，這被認(rèn)為能影響許多基因的活性，而靜止的上皮細(xì)胞到獨(dú)立的活動(dòng)細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)化必需這些基因。他們發(fā)現(xiàn)了戲劇性的結(jié)果，在打開(kāi)Twist1的24小時(shí)內(nèi)，許多單細(xì)胞開(kāi)始移動(dòng)越過(guò)上皮邊界，進(jìn)入凝膠之外。此外，當(dāng)在活小鼠中重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到了相似的結(jié)果。

令研究人員驚訝的是，當(dāng)他們使缺乏E-鈣粘蛋白的上皮細(xì)胞打開(kāi)Twist1時(shí)，這些細(xì)胞再也不能作為單個(gè)細(xì)胞逸入凝膠。相反，它們產(chǎn)生了許多列細(xì)胞，這些細(xì)胞不能從乳腺組織中分離。這些結(jié)果表明，Twist1誘導(dǎo)的單細(xì)胞分離和遷移，實(shí)際上需要E-鈣粘蛋白的存在——這個(gè)Velcro蛋白幫助細(xì)胞結(jié)合在一起。Ewald稱：“這些發(fā)現(xiàn)非常有違直覺(jué)，我們渴望了解其背后的生物學(xué)機(jī)制。”

眾所周知，Twist1能影響許多基因的活性，因此，研究人員已經(jīng)開(kāi)始縮小范圍，探尋這些基因中的哪一個(gè)引起了他們看到的細(xì)胞傳播。有了這些信息，他們希望能找到防止癌癥轉(zhuǎn)移的新方法。

Ewald稱：“我們的目標(biāo)是改善轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的預(yù)后，而這項(xiàng)工作讓我們離這個(gè)目標(biāo)更接近了一步。”