上周刊於《科學進展》的研究指,首次發現癌細胞可以透過吞噬自己的細胞膜,修復可能殺死自己的損傷。

在正常和癌細胞中,細胞膜都充當細胞的皮膚,而膜的損壞可能危及細胞生命,因為細胞內部是液體,如果細胞膜上穿洞,就會像充滿水而穿洞的氣球不斷排出水份萎縮。

該個丹麥研究則表明,癌細胞使用一種稱為巨胞飲作用 (macropinocytosis) 的方法迅速修復對細胞膜的損傷。受損的癌細胞會將整個細胞膜拉入受損區域並在幾分鐘內封閉洞孔,細胞膜的受損部分之後會被分成小囊泡,送至可消化分解這些小囊泡的溶酶體 (lysosome) 。而巨胞飲作用其實在其他正常細胞也有出現,是一種從外界獲取物質及液體的內吞作用。

在實驗室中,團隊使用激光在癌細胞膜上射出洞孔並觸發巨胞飲作用,團隊亦從中可看到,如果巨胞飲作用被阻止小囊泡形成的物質抑制,癌細胞就不能再修復損傷然後死亡。

領導是次研究的哥本哈根大學細胞與分子醫學系副教授 Jesper Nylandsted 在大學聲明中表示,研究提供了癌細胞如何生存的非常基礎知識,同時表明巨胞飲作用是未來治療的目標。

癌症其中一個最危險特性是癌細胞在體內擴散。如果腫瘤出現在身體的新部位,癌症就會變得更難治療。不過,同一時間癌細胞的細胞膜也特別容易受損。

另一有参與研究的博士後研究員 Stine Sønder 補充,團隊將繼續研究癌細胞如何保護它們的細胞膜。特別是與巨胞飲作用有關的行為,看看細胞膜被修復後也很有趣,因為團隊認為首次修復後細胞膜有點粗糙,之後需要另一次徹底的修復,這可能是癌細胞的另一個弱點,團隊將會仔細檢查。

來源:
University of Copenhagen, Cancer cells eat themselves to survive, 2 July 2021

報告:
Sønder, S.L., Häger, S.C., Heitmann, A.S.B. & et al. (2021). Restructuring of the plasma membrane upon damage by LC3-associated macropinocytosis. Science Advances 02 Jul 2021: Vol. 7, no. 27, eabg1969. DOI: 10.1126/sciadv.abg1969

文/Alan Chiu