來自日本北海道大學（Hokkaido University）的一個科學家團隊發(fā)現(xiàn)了高侵襲性乳腺癌細胞內(nèi)線粒體運動并影響侵襲性的相關(guān)分子途徑。研究表明，阻斷這一途徑，可以降低癌癥的侵襲性和對放射治療的抵抗力。

研究結(jié)果以“Arf6-driven cell invasion is intrinsically linked to TRAK1-mediated mitochondrial anterograde trafficking to avoid oxidative catastrophe”為題發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。

眾所周知，當不同類型的細胞移動時，線粒體會在細胞質(zhì)中重新定位。例如，它們聚集在白細胞向外來入侵者移動的尾端，以及癌細胞入侵的前沿。細胞表面一種叫做整合素的粘附蛋白，也被認為能促進癌癥侵襲性。然而，這些運動背后的機制尚不完全清楚。

DOI: 10.1038/s41467-018-05087-7

當線粒體的分子途徑被阻斷后，線粒體在細胞中心聚集，在那里它們開始產(chǎn)生過量活性氧(ROS)。ROS可以增強癌癥侵襲性，但過量會導致癌細胞死亡。

研究人員希望研究癌細胞內(nèi)的線粒體運動，以及這些運動、整合素和ROS之間的關(guān)系，所有這些運動都與癌癥侵襲有關(guān)。

在最新研究中，研究小組用熒光化合物標記了浸潤性乳腺癌細胞內(nèi)的各種分子，以跟蹤線粒體運動和ROS的產(chǎn)生。然后他們阻斷了已知與入侵有關(guān)的關(guān)鍵分子。

他們發(fā)現(xiàn)，促進細胞內(nèi)整合素循環(huán)的分子途徑——Arf6-AMP1-PRKD2也促進線粒體的定位。整合素的積累導致細胞膜上粘附復合物的形成，最終誘導線粒體向細胞邊緣轉(zhuǎn)移。阻斷這一途徑會導致線粒體在細胞中心附近聚集，從而降低癌細胞侵襲性。在實驗過程中，研究團隊還直接修改了線粒體的分布方式，發(fā)現(xiàn)線粒體聚集本身導致了過量ROS的產(chǎn)生，從而導致癌細胞死亡。一些治療方法如電離輻射會增加癌細胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，有助于抗癌。但是一些癌細胞會對ROS產(chǎn)生耐受性，從而降低抗癌效果。

這些發(fā)現(xiàn)表明，有利于線粒體擴散的途徑使癌細胞對試圖通過增加ROS的產(chǎn)生來殺死細胞的治療更具抵抗力。

據(jù)研究人員稱，細胞運動和線粒體動力學之間存在新的分子聯(lián)系，這對于高侵襲性癌癥的侵襲活性和對活性氧的耐受性都顯得至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)也可能會帶來提高ROS介導的癌癥治療效果的新策略。

參考資料：1）Mitochondria come together to kill cancer cells

2）Arf6-driven cell invasion is intrinsically linked to TRAK1-mediated mitochondrial anterograde trafficking to avoid oxidative catastrophe