インド科学大学の研究で、がん細胞が組織間を移動しながらどのように適応するかが明らかに

組織に似た環境を移動する細胞は、多様な形状と形態を示します。 |写真提供: 特別手配

あ 新しい研究 インド科学研究所 (IISc) の研究は、がん細胞の固有の変異とその周囲との相互作用ががん細胞の移動をどのように形成するかを示しています。

調査結果は、 生物物理学ジャーナル、微小環境と呼ばれる周囲の物理的および生化学的特性に応じて、がん細胞が移動パターンを適応させるようであることが明らかになりました。

「転移と呼ばれる、がんの原発部位から離れた臓器への腫瘍の広がりは、科学者たちを長年悩ませてきました。彼らは今、このプロセスを引き起こす引き金とメカニズムを正確に特定し始めたばかりです」とIIScは述べた。

彼らがどのように適応するか

研究者らは、よく構造化された多角形の形状を持つ OVCAR-3 と、自然に細長い紡錘体の形状を持つ SK-OV-3 の 2 種類の卵巣がん細胞を研究しました。これらの細胞は両方とも転移し、組織に侵入します。研究者らは、これらの細胞を健康な組織と病気の組織を模倣した柔らかい表面と硬い表面に配置することで、それぞれの細胞が異なる表面上でどのようにその動きに適応するかを観察しました。

健康な組織と同様の柔らかい表面では、両方の細胞タイプがランダムな方向にゆっくりと移動しました。しかし、腫瘍周囲の丈夫な瘢痕組織を模倣した硬い表面では、細胞はより変形しやすく、異なる反応を示します。

「以前の文献に基づいて、私は硬さががん細胞の移動を悪化させる重要な要素であると予想していました。しかし、私が予想していなかったのは、類上皮卵巣がん細胞 (OVCAR-3) が、より硬いマトリックス上では間葉系細胞 (SK-OV-3) よりも遊走性が高かったということです」と、生物工学科の元修士課程学生であるマドゥミサ・スレシュ氏は語った。 (BE) であり、研究の筆頭著者。

形状が重要

研究者らはまた、OVCAR-3細胞にスリップと呼ばれる独特の運動パターンも観察した。ほとんどのセルでは、移動方向はセルの形状に一致し、セルの前部が先頭になります。しかし、OVCAR-3 細胞が硬い表面上を移動すると、この配列は崩れました。

「彼らの動きはその形と連動しなくなり、まるで真っ直ぐに動くのではなく、滑ったり滑ったりしているかのようでした。これらの予想外の結果に動機付けられ、研究者らは定量的アプローチを使用してプロセスを理解しようと努めました」と IISc は述べた。

さらに、がん細胞がどのように移動するかを研究する既存の方法は、時間の経過による変化を捉えられない数学的アプローチか、機械学習などの複雑なコンピューターベースのアプローチであり、使用するのが難しいと付け加えた。

集団的ダイナミクス

「私たちは、特により複雑な 3D 環境におけるこのようながん細胞の集団動態を解読するために研究を拡張することを目指しています。これは、急速な転移と高い罹患率を特徴とする卵巣がんの病理に新たな光を当てることになるだろう」と発生生物学・遺伝学科の准教授であり、この研究の責任著者であるラムレイ・バット氏は述べた。