客观日本

京都大学阐明癌症转移的原因在于活性氧类的逃避,利于开发出转移抑制剂

2025年04月02日 生物医药

占日本人死亡原因首位的癌症,然而大多数人并非死于原发肿瘤,而是死于癌症转移。为什么癌症会发生转移,转移对癌细胞会带来什么好处呢?迄今为止人们对此并不清楚。

京都大学工学研究科的高桥重成副教授、植田誉志史研究员、森泰生教授,以及名古屋大学的清中茂树教授等人的研究团队,发现癌症组织内存在的一种作为活性氧类的过氧化氢高浓度蓄积区域(热点区域),并且明确了癌细胞为了逃离这些区域而开始转移。

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促进肿瘤出芽的活性氧热点区域示意图(供图:京都大学)

高桥副教授表示:“既然已经知道活性氧类(ROS)是癌症转移的第一步,那么我们将以此为靶点,开发能够抑制癌症转移的药物。”相关研究成果已发表在《Nature Cell Biology》上。

这项成果最初是在推进氧化应激与癌症研究的过程中偶然发现的。氧化应激具有细胞毒性,被认为是多种疾病的原因,但由于它并未编码在DNA中,因此此前并没有在体内实际确认到ROS存在的案例。为了在单细胞水平上可视化ROS,研究团队开发出一种抗体—荧光传感器复合体(T-AP1),该复合体是在针对癌细胞特有分子的抗体上,修饰了一种在感知到过氧化氢时荧光会增强的绿色荧光分子,以及一种在过氧化氢存在的情况下荧光强度也不会发生变化的红色荧光分子。

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通过将这种选择性积聚在肿瘤中的活性氧类探针注射到癌症模型小鼠体内,研究团队成功发现了热点区域。经过仔细观察后发现,癌细胞从肿瘤块中分离出来并向肿瘤间质移动的“肿瘤出芽”现象频繁发生。此外,研究还发现,ROS是激活癌症基因MYC的触发因素。

这一发现有望在此前难以检测出ROS的多种生物体内环境中得到应用,从而加速对ROS与生理现象及疾病关系的研究。

此外,研究团队还开始了一项利用细胞膜非透过性抗氧化剂,选择性去除细胞外活性氧类来抑制癌症转移的实验。将来或许能够实现一种全新的、针对抑制转移的癌症治疗方法。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Nature Cell Biology
论文:Intratumour oxidative hotspots provide a niche for cancer cell dissemination
DOI:10.1038/s41556-025-01617-w