今天，我們先來(lái)看一張動(dòng)圖。

壞家伙，你往哪里逃！路見(jiàn)不平一伸手??！

（紅色的侵襲性細(xì)胞想從本來(lái)的位置逃脫，被監(jiān)控的肌上皮細(xì)胞一把抓回來(lái)了）

這只綠色的“正義之手”究竟是是何方神圣？紅色的逃跑者究竟是何方妖孽？

近期，發(fā)表在《細(xì)胞生物學(xué)雜志》的一項(xiàng)研究，為我們公布了這位低調(diào)的“抓癌英雄”。約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的研究人員在實(shí)驗(yàn)室培育的小鼠組織中證實(shí)，乳腺導(dǎo)管周?chē)募∩掀ぜ?xì)胞層能夠抓住這些意圖“越獄”的癌細(xì)胞，防止癌細(xì)胞在體內(nèi)擴(kuò)散[1]。

這個(gè)新發(fā)現(xiàn)讓肌上皮細(xì)胞層有了一個(gè)身份的轉(zhuǎn)變，從以前的“靜態(tài)”防御大將[2]，升級(jí)到了“動(dòng)態(tài)”打怪王者。

那么我們就坐看本研究的主要負(fù)責(zé)人AndrewEwald教授，究竟是怎么一步步地揭開(kāi)肌上皮細(xì)胞層的英勇事跡的吧！

近年來(lái)，乳腺導(dǎo)管內(nèi)原位癌（DCIS）已占乳腺癌病例中的15%-30%[2]?？芍^是來(lái)勢(shì)洶洶！

這種乳腺導(dǎo)管內(nèi)原位癌就發(fā)生在管腔內(nèi)，而這些管腔內(nèi)細(xì)胞又被肌上皮細(xì)胞層牢牢地包圍著[3,4]。肌上皮細(xì)胞層就像長(zhǎng)城一樣防御著這些癌變的管腔內(nèi)細(xì)胞。當(dāng)這堵城墻有了缺口時(shí)，腔內(nèi)癌細(xì)胞就會(huì)趁機(jī)攻破這道防線，就變成了不受約束的浸潤(rùn)型導(dǎo)管癌（IDC）。臨床上，把這道防線作為侵襲性癌癥和非侵襲癌癥的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

為了可以全方位地觀摩我們的“英雄”是如何大展身手的，本研究全程采用三維細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來(lái)模擬肌上皮細(xì)胞層的屏障功能。

之前研究表明，Twist1基因的過(guò)表達(dá)與腫瘤的遷移性、侵襲性有關(guān)[5]。因此，Ewald和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)從小鼠乳腺導(dǎo)管內(nèi)層提取的細(xì)胞進(jìn)行了基因工程改造，使得Twist1基因只在管腔細(xì)胞中表達(dá)，在肌上皮細(xì)胞中不表達(dá)。

也就是說(shuō)，這種方法讓管腔內(nèi)細(xì)胞具有很強(qiáng)的侵襲性和轉(zhuǎn)移特性，這樣就可以考察肌上皮細(xì)胞的業(yè)務(wù)能力了。

一個(gè)驚人的現(xiàn)象出現(xiàn)了，當(dāng)具有侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞（Luminal-Twist1）突破肌上皮層時(shí)，肌上皮細(xì)胞便一把抓住了這些誤入歧途的細(xì)胞。在多達(dá)114次的觀察中，肌上皮細(xì)胞將其拉回到乳腺導(dǎo)管內(nèi)的成功率達(dá)到了92%。

嘿嘿嘿，破案了！原來(lái)動(dòng)圖里面的“神來(lái)之手”就是肌上皮細(xì)胞呀，被抓住的紅色細(xì)胞就是“變壞”的管腔內(nèi)細(xì)胞啊！

嗯？這些肌上皮細(xì)胞怎么搖身一變，變得如此厲害。除了會(huì)防守，還會(huì)主動(dòng)進(jìn)攻了。莫非是人民幣玩家?!

接下來(lái)，研究者通過(guò)流式細(xì)胞儀對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分選，以此來(lái)調(diào)整侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞和肌上皮細(xì)胞的比例，再對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)果顯示，隨著正常的肌上皮細(xì)胞數(shù)量的增加，逃逸的侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞數(shù)量會(huì)減少。與沒(méi)有防御屏障的侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞相比，每增加兩個(gè)肌上皮細(xì)胞，侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞的逃逸率將減少4倍。

原來(lái)肌上皮細(xì)胞并沒(méi)有充錢(qián)，而只是細(xì)胞多力量大。這才是真正的組團(tuán)開(kāi)黑啊！

為了更進(jìn)一步了解這位揭竿而起的大英雄，研究者對(duì)其抓住侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞的這一壯舉進(jìn)行了深度研究。

此前研究表明，細(xì)胞的收縮功能與α-平滑肌動(dòng)蛋白（α-SMA）有關(guān)[6,7]。研究者就將利用shRNA慢病毒抑制了α-平滑肌動(dòng)蛋白表達(dá)，使肌上皮細(xì)胞失去伸縮性[8]。果不其然，突破肌上皮細(xì)胞的侵襲性細(xì)胞數(shù)量比正常肌上皮細(xì)胞組增加了3倍。

沒(méi)有了α-平滑肌動(dòng)蛋白助力，肌上皮細(xì)胞會(huì)潰不成軍。

研究者在此基礎(chǔ)上推測(cè)，肌上皮細(xì)胞能完成伸出手臂去抓回侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞這套完美動(dòng)作，可能與其“柔韌性”密不可分。

以上研究利用twist+模型，基本確定了肌上皮細(xì)胞可以有效的控制侵襲性腔內(nèi)細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，但以上均屬演習(xí)。畢竟，侵襲性管腔內(nèi)細(xì)胞不是真正的癌細(xì)胞！

為了進(jìn)一步考察這些“警察”細(xì)胞的逮捕能力，接下來(lái)的研究將它們推上了實(shí)戰(zhàn)之路。研究者先從小鼠乳腺癌模型中分離出腫瘤器官，再利用器官培養(yǎng)來(lái)測(cè)試它們抑制癌細(xì)胞侵襲的能力。將肌上皮細(xì)胞和這些腫瘤器官放在膠原蛋白環(huán)境下進(jìn)行共培養(yǎng)，以模擬浸潤(rùn)性癌細(xì)胞周?chē)幕|(zhì)微環(huán)境。

正所謂，仇人見(jiàn)面分外眼紅。研究發(fā)現(xiàn)肌上皮細(xì)胞會(huì)慢慢靠近癌細(xì)胞，將癌細(xì)胞包裹在細(xì)胞層之中，控制其傳播。隨著肌上皮細(xì)胞層的覆蓋，癌細(xì)胞就更別想進(jìn)行擴(kuò)散了。肌上皮細(xì)胞還可以延伸到基質(zhì)（膠原蛋白）中捕獲擴(kuò)散的腫瘤細(xì)胞。

通過(guò)共聚焦實(shí)時(shí)成像對(duì)肌上皮細(xì)胞的業(yè)務(wù)能力進(jìn)行了量化。肌上皮細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞實(shí)施了圍追堵截，控制住了78%蠢蠢欲動(dòng)的癌細(xì)胞，逮捕了12%那些暫時(shí)出逃成功的癌細(xì)胞。

原來(lái)肌上皮細(xì)胞的業(yè)務(wù)能力并非浪得虛名！

至此，研究人員從演習(xí)到實(shí)戰(zhàn)對(duì)肌上皮細(xì)胞的抑癌能力進(jìn)行了全方位的研究。奇點(diǎn)糕想著，戰(zhàn)略地位如此重要的肌上皮細(xì)胞，其功能一定還會(huì)被不斷地發(fā)現(xiàn)、挖掘。

研究者表示，現(xiàn)在需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定肌上皮細(xì)胞用于檢測(cè)和響應(yīng)侵襲性腔內(nèi)細(xì)胞的傳感機(jī)制，尤其是侵襲性腔內(nèi)細(xì)胞已經(jīng)逃逸之后。同時(shí)，闡明肌上皮屏障最終失效、癌細(xì)胞成功轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處的機(jī)制也很重要。研究者期望可以更好、更完整地了解肌上皮細(xì)胞層的功能，這樣有助于指導(dǎo)乳腺癌患者的診斷和治療。

針對(duì)本研究，舊金山加利福尼亞大學(xué)的外科病理學(xué)家EliahShamir博士表示，肌上皮細(xì)胞的物理完整性和肌上皮細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)對(duì)于預(yù)測(cè)人類(lèi)乳腺腫瘤的變化非常重要。肌上皮細(xì)胞層的任何地方變薄或變形，都會(huì)給狡詐的癌細(xì)胞制造逃逸的機(jī)會(huì)。