其實(shí)，癌細(xì)胞的生存環(huán)境并非如我們想象中的舒適，往往“危機(jī)四伏”，除了五花八門的治療手段，瞬息萬變的微環(huán)境更是逼得癌細(xì)胞發(fā)生基因突變、細(xì)胞器功能大改，促使適應(yīng)能力與日俱增。

在癌細(xì)胞適應(yīng)性改變的過程中，第一個(gè)“叛變”的細(xì)胞器就是線粒體。在癌變過程中，癌細(xì)胞會(huì)重塑線粒體功能，進(jìn)而將其收為己用，使其一步步變成“幫兇”。

線粒體在細(xì)胞邊緣聚集對(duì)癌癥侵襲和轉(zhuǎn)移至關(guān)重要

線粒體在細(xì)胞的不同生命時(shí)相、生理過程和環(huán)境下，形態(tài)、數(shù)量和分布具有高度可變性，其往往集中于能量消耗更旺盛的區(qū)域，而這種動(dòng)態(tài)變化與線粒體功能息息相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞中的線粒體大量集中于細(xì)胞邊緣。為什么要集中于細(xì)胞邊緣呢？

這就涉及攸關(guān)癌癥轉(zhuǎn)移的一個(gè)重要途徑—偽足的形成。在偽足形成過程中，微管和微絲會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，而這個(gè)過程需要消耗大量的ATP，所以，作為ATP主要供應(yīng)商的線粒體自然要大量集中于此了。換句話說，通過控制和調(diào)節(jié)癌細(xì)胞中線粒體的數(shù)量和分布，就可以影響癌癥的侵襲和轉(zhuǎn)移。

整合素黏附復(fù)合物通過Arf6-AMAP1途徑吸引線粒體聚集

問題來了，細(xì)胞中需要消耗大量ATP的生理過程不勝枚舉，線粒體為什么偏偏“獨(dú)寵”細(xì)胞邊緣的偽足形成途徑呢？研究人員發(fā)現(xiàn)，這要?dú)w功于細(xì)胞表面的整合素（Integrin）。這是一種可以介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）黏附，在惡性腫瘤中改變細(xì)胞黏附能力，從而調(diào)控腫瘤轉(zhuǎn)移的跨膜受體。

細(xì)胞癌變后，整合素會(huì)在細(xì)胞膜大量累積形成黏附復(fù)合物，這些復(fù)合物可通過Arf6-AMAP1途徑吸引線粒體聚集，禁受不住誘惑的線粒體迅速“叛變”，只顧著給偽足形成提供動(dòng)力，無視其他生理進(jìn)程了。而癌細(xì)胞在偽足和整合素的雙重作用下，當(dāng)然侵襲力大增，迅速轉(zhuǎn)移了。所以說，要克制癌癥轉(zhuǎn)移，就得先把“叛變”的線粒體拉回正軌。

聚集于細(xì)胞中心的線粒體產(chǎn)生過量ROS導(dǎo)致線粒體消解，癌細(xì)胞死亡

什么是癌細(xì)胞線粒體的正軌呢？我們知道，線粒體是ATP的主要供應(yīng)者，是動(dòng)力中心，同時(shí)也是活性氧自由基（ROS）主要生產(chǎn)者，而且，線粒體也是ROS的主要?dú)麑?duì)象。是的，線粒體會(huì)產(chǎn)生殺傷劑自我毀滅，但是ROS不是隨便能傷到線粒體的，正常情況下的ROS都被各種生理過程消耗了。

研究人員發(fā)現(xiàn)，只要將癌細(xì)胞的線粒體重聚于細(xì)胞中心，線粒體就會(huì)過度觸發(fā)ROS生產(chǎn)路徑，產(chǎn)生大量ROS，使線粒體發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷，最終線粒體消解，而癌細(xì)胞也因功能不足無法轉(zhuǎn)移甚至死亡。他們表示，這才是癌細(xì)胞線粒體最正確的“歸宿”。

怎樣讓線粒體重聚于細(xì)胞中心呢？研究人員消解了部分乳腺癌細(xì)胞表面的整合素，而對(duì)剩下的癌細(xì)胞則直接修改了癌細(xì)胞內(nèi)線粒體的分布，讓線粒體聚集于細(xì)胞中心，最后發(fā)現(xiàn)兩組癌細(xì)胞線粒體均產(chǎn)生過量ROS，細(xì)胞失去侵襲能力，癌細(xì)胞死亡。

這就說明，阻斷線粒體在細(xì)胞邊緣聚集的通路，重聚線粒體與細(xì)胞中心，是絕殺癌癥的極佳途徑。

當(dāng)然，該研究尚未解決的問題是部分癌細(xì)胞在線粒體消解后并未死亡，而是轉(zhuǎn)為依賴糖酵解為生的癌細(xì)胞，如何消滅這些癌細(xì)胞仍是必須解決的難題。但這項(xiàng)成果將細(xì)胞動(dòng)力學(xué)引入癌癥治療領(lǐng)域，對(duì)高侵襲性癌癥的侵襲活性和對(duì)活性氧物種的耐受性研究都至關(guān)重要，而這些研究，正是侵襲性癌癥治療研究的重中之重。

參考資料：

Mitochondria come together to kill cancer cells Arf6-driven cell invasion is intrinsically linked to TRAK1-mediated mitochondrial anterograde trafficking to avoid oxidative catastrophe

關(guān)于腫瘤代謝、腫瘤免疫、腫瘤標(biāo)記物等領(lǐng)域的更多研究進(jìn)展和研究技術(shù)等，推薦關(guān)注2018首屆國(guó)際癌癥大會(huì)暨第三屆國(guó)際癌癥代謝與治療大會(huì)暨第四屆全國(guó)腫瘤代謝年會(huì)，本次會(huì)議將邀請(qǐng)王紅陽院士、陳國(guó)強(qiáng)院士、詹啟敏院士、林東昕院士、彭孝軍院士、李蓬院士、Hsing-Jien Kung院士（中國(guó)臺(tái)灣）、Vay Liang W (Bill) Go院士（美國(guó)）、Zhimin Lu 教授（美國(guó)）、Petter Brodin教授（瑞典）、David Nanus教授（美國(guó)）等近百位國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域頂尖專家，會(huì)上將分享最新的癌癥研究技術(shù)方法及其轉(zhuǎn)化應(yīng)用進(jìn)展，屆時(shí)還將舉行論文交流、優(yōu)秀墻報(bào)評(píng)選等活動(dòng)，期待您的參與！日程公布點(diǎn)擊［日程公布］近百位國(guó)內(nèi)外頂尖專家將與您共赴這場(chǎng)癌癥研究領(lǐng)域的盛會(huì)！查看。

本次會(huì)議于2018年10月12—14日在上海召開。