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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
侵襲偽足是由侵襲性癌細胞與細胞外基質（ECM）接觸動態組裝的膜突起。侵襲偽足富含結構蛋白肌動蛋白和皮質蛋白以及金屬蛋白酶（例如 MT1-MMP），其功能是降解周圍的 ECM。在轉移過程中，侵襲偽足是癌細胞內滲和外滲所必需的。儘管參與侵襲偽足組裝和功能的信號通路已得到充分研究，但很少有研究涉及侵襲偽足動力學以及細胞-ECM 相互作用如何促進細胞侵襲。使用基於延時顯微鏡和侵襲性癌細胞數學模型的迭代分析，我們發現細胞在侵襲偽足存在和細胞停滯（稱為“侵襲偽足狀態”）和細胞易位期間侵襲偽足缺失（稱為“遷移狀態”）之間振盪。我們的數據表明，β1-整合素-ECM 結合和 ECM 交聯控制著兩種狀態的持續時間。透過改變二維和三維培養物中交聯劑的濃度，我們生成了 ECM，其中 0-0.92 的總賴氨酸殘基是交聯的。使用具有一系列交聯度的 ECM，我們證明了侵襲偽足相關功能的動態與 ECM 交聯具有雙相關係。在 ECM 交聯的中間水平 (0.39)，細胞表現出快速的侵襲偽足突出-收縮循環和快速的鈣峰值，這導致更頻繁的 MT1-MMP 遞送，導致最大程度的侵襲偽足介導的 ECM 降解。相反，極高或極低水平的交聯都會導致較慢的侵襲偽足相關動力學和較低的 ECM 降解。此外，β1-整合素抑制會改變侵襲偽足相關功能的動態以及細胞處於任一狀態的時間長度。總的來說，這些數據表明，β1-整合素-ECM 結合非線性地將細胞外環境中的微小物理差異轉化為癌細胞行為動力學的差異。了解透過微妙的環境標靶治療可以減少侵襲偽足的條件可能會導致預防轉移擴散的聯合療法。