突变细胞可以通过将自身翻转到一种称为衰老的活动减少状态来防止癌症扩散。然而,癌症基因可以通过复活这些细胞进行报复,以便它们可以再次复制。
使衰老细胞(有时称为僵尸细胞)复活的机制仅得到部分了解。现在,罗格斯大学的研究追踪了结直肠癌细胞的过程,研究人员认为其他肿瘤类型的过程相似。
“一旦细胞开始癌变,它就会开始快速复制,并引发衰老,”主要作者、罗伯特伍德约翰逊医学院药理学助理教授、新泽西州罗格斯癌症研究所研究员RicardoIvánMartínez-Zamudio说。该研究发表在CellGenomics上。“然而,一旦细胞开始衰老,它通常会开始制造一种特殊的蛋白质,帮助它摆脱衰老。”
“研究的下一阶段是看看药物是否可以靶向这种蛋白质,”Martínez-Zamudio说。“我们想找到一种能与其结合并阻止它与其他蛋白质结合的物质,这样这些细胞就会处于衰老状态并且不会繁殖。”
罗格斯新泽西医学院Herbig实验室的研究人员首先检查培养皿中培养细胞的进展。然后,他们在取自实际结肠癌患者的组织中证实了他们的发现。
该研究表明,衰老的进入和退出是由相同类型的蛋白质AP1转录因子预编码和介导的。这些蛋白质不仅刺激进入衰老,而且通过促进必要的蛋白质相互作用促进衰老的逃逸。
该研究将POU2F2鉴定为促进衰老逃逸的关键蛋白,并显示其在结直肠癌发展中的作用。POU2F2的过度表达和活性增加与细胞炎症和增殖以及患者存活率降低有关。POU2F2与各种癌症的进展有关,可能是一个可行的药物靶点。
研究人员说,任何防止逃避衰老的策略都可能有所帮助。一部分组织样本显示出使细胞保持衰老而不是让它们逃逸的基因特征,与细胞逃脱衰老的患者相比,这些患者更有可能在癌症中存活下来。
研究人员使用一种称为时间分辨多组学分析的技术追踪从细胞衰老到逃逸的过程,这使他们能够看到哪些基因打开和关闭,以及哪些蛋白质随着时间的推移变得越来越普遍。
一旦这项技术揭示了AP1转录因子在细胞逃脱衰老之前特别活跃,研究人员就关闭了产生此类蛋白质的基因,并发现细胞无法再恢复活力并开始繁殖。
Martínez-Zamudio说:“身体通过让细胞完全杀死自己而不是下调进入衰老来保护自己免受某些肿瘤类型的侵害。”
“我们不完全确定为什么这不是一种更常见的反应——可能是因为杀死大量连续的细胞会在重要组织中产生孔洞——但身体更喜欢衰老而不是细胞死亡作为对许多实体组织肿瘤的防御,所以我们希望帮助防御正常工作。”