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撰文|
編輯|王聰
排版|水成文
癌細胞是一類生命力極為頑強的細胞，它們通過分泌細胞因子來逃避機體免疫系統的搜捕，它們通過不斷增殖和擴散來擴充生存空間，它們通過不斷變異來形成異質性以免被一網打盡。這種特點促使疾病成為了最難醫治的病癥之一。
2021年7月2日，意大利腫瘤商會研究中心和阿姆斯特丹學院的研究人員在子刊上發表了題為：oftheuponbyLC3-的研究論文。
該研究發覺了癌細胞生命力頑強的又一特點：在承受細胞膜破損的致命傷害時，癌細胞通過一種特殊的細胞機制——大型胞飲作用（），即吞掉包圍它們的部份細胞膜來修補破損的細胞膜。
更重要的是，這一過程涉及了一個之前未知的膜重組機制，并將其命名為LC3相關的小型胞飲作用（LAM），這也為未來肝癌醫治提供了一個新的方向。
無論是正常細胞還是癌細胞，細胞膜都是非常重要的結構。細胞膜好似是我們的皮膚，當我們的皮膚破損時，我們會更容易感染病菌。但對于細胞而言，其內部是流體，假如細胞膜破了個洞細胞膜損傷，這么細胞質的內含物都會下來，細胞也會急劇死亡。
因而，細胞膜的完整性與細胞生存密切相關，一旦細胞膜發生損傷就必須立刻對其進行修補。對此，之前的研究表明，有核細胞的質膜修補機制依賴于內吞、胞吐和膜開裂等基本生物學過程，以及包括膜聯蛋白家族成員在內的各類蛋白質。
這種最初的修補過程一般在10到45秒內發生，但值得注意的是，僅僅是細胞膜結疤還遠遠不夠，為了恢復正常的細胞功能，膜破損的細胞還面臨著膜重組的問題。這項研究表明，癌細胞可以借助小型胞飲作用來應對質膜損傷。
在實驗室中，研究團隊使用激光在癌細胞膜上射出小孔因而破壞癌細胞膜。研究人員發覺，這種癌細胞通過激活損壞細胞膜上與小型胞飲作用相關的蛋白來應對質膜損傷。當膜重新封閉后，癌細胞從修補部位產生大的巨噬小體，最終凸顯出自噬相關LC3B蛋白陰性。
激光損傷引起質膜修補區周圍產生ATG7依賴的LC3陰性水泡
進一步研究顯示，這一過程涉及了一種之前未知的膜重組機制，它不依賴于傳統的ULK1、ATG13和WIPI2等蛋白，但依賴于ATG7、p62和。內化的胞吞小體在細胞質中通過滲透作用不斷收縮，最終與溶酶體融合而被降解。
因而，研究團隊將這一過程稱為LC3相關的小型胞飲作用（LAM）。她們發覺，LAM在初始膜重新封閉幾分鐘后觸發，驟然內化和降解損壞膜，并恢復正常的質膜組成和功能。
質膜初步修補后，小型胞飲作用被激活
該論文得通信作者院士表示：“這項研究提供了關于癌細胞怎樣生存的特別基本的知識。這項研究還發覺，假如這個過程被抑制，癌細胞都會死亡，這表明小型胞飲作用可能是未來肝癌醫治的一個目標。”
內化的胞吞小體通過滲透作用在細胞質中收縮，并與溶酶體融合
轉移擴散，是許多晚期肺癌的表現之一，同時也是最無法醫治的情況。屆時，病人的癌細胞的附著能力增長甚至完全失去，其遷移能力也急劇提高，造成癌細胞從原生部位隨血液或淋巴系統轉移到其他身體部位細胞膜損傷，最終產生新的癌癥。在這些情況下，病人就仿佛被公審死緩，幾乎難以醫治。
值得注意的是，當癌細胞擴散到腰部組織時，它們的細胞膜也顯得非常容易損傷。實際上，在這項研究之前，英國腫瘤商會的研究團隊就展示了癌細胞怎樣使用另一種技術來修補細胞膜，即通過扎牢損壞部份，猶如蟒蛇扔掉尾巴一樣。
現在，研究人員發覺，癌細胞，非常是侵襲性癌細胞可能更偏向于使用小型胞飲作用來修補自身損壞的細胞膜。由于這種細胞膜內吞后可以被溶酶體降解，致使癌細胞有機會重復使用這種膜成份。鑒于癌細胞分裂頻繁，而生成新細胞又須要大量的能量和物質，因而這些循環借助方法似乎對癌細胞更為有利。
胞吞小體的產生與大胞飲作用密切相關
目前，研究團隊仍在進一步探求癌細胞的細胞膜修補機制。該研究的第一作者StineS?nder博士后解釋道：“我們將繼續研究癌細胞是怎樣保護細胞膜的，非常是與小型胞飲作用有關的機制。我們覺得損壞細胞膜的第一次修復有點粗糙，然后須要對膜進行更徹底的修補，而這可能成為癌細胞的另一個弱點！”
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