《癌症》新藥開發另一條路? 包覆在腫瘤上的薄膜「基底膜」,會是預防轉移的關鍵嗎?

「基底膜」是圍繞在多數動物組織的細胞外基質薄層,在允許營養物交換的同時充當物理屏障與支撐,可將組織和器官固定在適當的位置、塑造其幾何形狀,並保持各組織/器官的分離和獨特。而大多數實體腫瘤也會被包裹在這麼樣一層薄膜之中並可在癌細胞生長和分裂時將其固定在適當的位置;但在癌細胞要擴散到身體的其他部位之前,癌細胞必須先穿透「基底膜」。不過,由於缺乏直接的測量方法,科學界一直難以描繪這層膜的特性,這也限制了科學家對於「基底膜」在各種生理和病理過程中的理解。

但是,最近麻省理工學院的研究人員針對乳腺癌的「基底膜」進行研究,發現這層物質「既堅韌又有彈性」,能夠膨脹到其原始尺寸的兩倍。而其特性,似乎也在一定程度上可以限制腫瘤的生長、擴散或轉移的潛力。此研究成果已發表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》中。

為了測量膜的機械性能,研究小組使用了一種類似於「吹氣球」的技術來測量其彈性。首先,他們培養了人類乳腺癌細胞,該細胞在細胞群周圍形成了一層膜。研究人員在腫瘤中插入了細微的玻璃針,再向腫瘤注入液體,使這層「基底膜」與癌細胞團塊分離並像氣球一樣膨脹。研究人員施加各種恆定壓力使膜膨脹,直到膜達到穩定狀態或不再膨脹,然後關閉壓力;一旦釋放壓力,它就會逐漸收縮,顯示它類似於橡膠氣球一樣,是種彈性物質。

然而,其他測量結果另外顯示,「基底膜」的特性與線性彈性材料 (例如橡膠氣球) 不同。線性彈性材料的彈性或剛度並不會隨著變形或膨脹而改變,但「基底膜」卻在膨脹時變得更硬更強韌,意味著其性質屬於非線性彈性材質、能夠隨著形狀變化而改變其剛度。

該小組計劃測量在腫瘤發展的不同階段、以及在健康組織和器官周圍的「基底膜」的特性,並且試圖探索改變「基底膜」彈性的方法 (例如添加新物質或藥物等),以探討使「基底膜」變硬是否可以防止癌細胞突破、以延遲癌細胞的侵襲或轉移。

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資料來源:MedicalXpress、MIT

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