《Nature》揭癌症轉移機轉!靠偷神經粒線體續命、擴散

日期2025-06-30
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《Nature》揭癌症轉移機轉!靠偷神經粒線體續命、擴散 (圖片來源:《Nature》)
近(25)日,美國南阿拉巴馬大學(University of South Alabama)研究團隊發現癌細胞會在神經細胞之間,長出超細管道,從中竊取神經細胞內的粒線體,藉此提升自身在血管中穿梭及對環境壓力的存活能力。該研究揭示癌症轉移的新潛在機轉,未來有望成為治療新靶點,研究結果已發表於《Nature》

科學家早已知道癌細胞會「挾持」神經系統來促進自身增長。為了深入瞭解這個過程,南阿拉巴馬大學癌症神經生物學家Simon Grelet團隊,開發一種名為MitoTRACER的報告基因工具,能夠永久標記從其他細胞獲取粒線體的癌細胞。

在患有侵襲性乳癌的小鼠上,研究團隊發現,當小鼠注射A型肉毒桿菌毒素(Botulinum neurotoxin A)以抑制神經功能後,觀察到癌細胞的新陳代謝活動明顯下降,證明神經系統的功能與活性會影響腫瘤的代謝。  

接著,研究團隊透過細胞實驗,在培養皿中觀察癌細胞,發現癌細胞會伸出類似吸管的管道,從神經細胞「抽走」粒線體。實驗也發現,相較於沒有這些粒線體的癌細胞,這些「偷來」粒線體的癌細胞能夠產生更多能量。

為了模擬癌細胞從原發腫瘤轉移到其他組織的過程,研究人員還透過注射針筒將細胞注入動物體內,模擬其在血流中所面臨的物理衝擊,也讓另一組細胞暴露於過氧化氫中,模擬其遭遇的化學壓力,結果顯示,有額外粒線體的癌細胞存活率明顯更高。

不過,研究人員觀察,在乳癌小鼠中,原發腫瘤中的癌細胞只有一小部分能竊取粒線體,而會轉移到大腦的腫瘤中,獲得粒線體的癌細胞比例則顯著增加。

另外,在人類組織中也觀察到轉移性腫瘤含有的粒線體數量,普遍多於原發腫瘤。這些結果都證明原發腫瘤中的粒線體偷竊行為,可能幫助癌細胞成功轉移。

Simon Grelet認為,造成癌症轉移的機制可能不只一種,但此研究有助理解神經與癌症轉移的關聯,未來可望成為新療法依據。

資料來源:https://www.nature.com/articles/d41586-025-01941-z 

(編譯/實習記者 康育華)