在一项新的研究中，美国明尼苏达大学的两名分子生物学家Okay Saydam和Nurten Saydam发现肿瘤中的一些细胞以其他细胞为食，帮助它们生存并可能转移。他们表示，当一种称为Ku的DNA修复蛋白复合物在癌细胞中失效时就会发生这种情况，这种蛋白复合物缺乏会杀死这些细胞，除非它们入侵邻近的肿瘤细胞并获取细胞质材料。他们指出，据他们所知，这是第一个证据，表明癌细胞在缺乏一个关键基因的情况下可以成为寄生性的细胞。相关研究结果近期发表在Frontiers in Cell and Developmental Biology期刊上，论文标题为“Deficiency of Ku Induces Host Cell Exploitation in Human Cancer Cells”。

这两名作者试图了解癌细胞如何适应Ku蛋白复合物的缺失，其中Ku蛋白复合物帮助DNA自我修复，对细胞生存至关重要。他们使用了一种经过设计的具有这种缺陷的结直肠癌细胞系（HCT116），它逐渐敲除Ku70蛋白，导致Ku蛋白复合物的两个部分---Ku70和Ku86---的缺乏。他们随后在显微镜下研究了这些缺乏Ku蛋白复合物的癌细胞的运动，并将它们的活动与Ku蛋白复合物完好的亲代癌细胞进行比较。

在没有Ku蛋白复合物的10天后，大约80%的癌细胞已经死亡。那些存活下来的癌细胞变得更大，并产生了惊人地拉长的膜。一些缺乏Ku蛋白复合物的细胞最终完全进入了同样缺乏Ku的邻近结直肠癌细胞内，尽管确切的并入率没有被定量确定。48小时的活细胞成像显示，这些存活下来的癌细胞能够进入邻近细胞并从中完整地退出。这两名作者计划进行其他实验，看看当除Ku之外的其他DNA修复蛋白缺乏时是否会出现类似的结果。

在结直肠癌细胞系HCT116细胞中，Ku70的条件性丢失导致细胞侵袭，图片来自Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2021, doi: 10.3389/fcell.2021.651818。

Nurten Saydam表示，“Ku的缺失创造了一种特定的细胞类型，它有能力攻击邻近的细胞，寄居在邻近的细胞中并从邻近的细胞中退出。”

美国约翰霍普金斯大学医学院癌症生物学家Daniele Gilkes（未参与这项新的研究）说，“令人兴奋的是，我真地认为对邻近细胞的侵入，导致他们发现这些奇怪的结构，不是我在显微镜下看到的东西，可能是因为我们没有观察到这些破坏DNA的突变。”

Gilkes指出，这项研究中的所有细胞都发生癌变，因此不可能收集到不同细胞类型之间的相互作用。“我很想知道Ku70缺乏的细胞是否能影响相邻的正常细胞，因为我认为这更像是在利用宿主。”

这两名作者还研究了所谓的DAOY细胞，这种细胞在人类中可能会导致成神经管细胞瘤，即一种始于小脑的癌性脑瘤。他们报告说，这些细胞的细胞核中缺乏Ku70和Ku86，而在正常功能的细胞中，在细胞质中含有这些蛋白。DAOY细胞中Ku蛋白的这种错位导致了膜突出和细胞侵袭，与在这些经过基因改造的结直肠癌细胞中看到的情况类似。

Nurten Saydam表示，“寄生性细胞进入了邻近细胞。它们藏在那里。然后当一切都结束时，它们可以出来并生长得更好。”她的假设是，她观察到的这种寄生行为使癌细胞能够适应它们所在微环境中的遗传应激（genetic stresses），并最终发生转移。

Gilkes提醒说，这项研究的时间范围太短，无法确定癌细胞中的蛋白缺乏是否会导致转移。Gilkes建议，验证这一点的一个可能方法是建立一种种缺少Ku蛋白的小鼠癌症模型，然后随着时间的推移桃花，探究这些动物的器官是否遭受损伤。

Gilkes表示，“Ku70缺乏不一定导致转移，[但是]它可能导致肿瘤进展。与转移的联系是下一步的研究工作。”

参考资料：

Okay Saydam et al. Deficiency of Ku induces host cell exploitation in human cancer cells. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2021, doi: 10.3389/fcell.2021.651818.

Cancer Cells Parasitize Other Ones to Survive: Study

https://www.the-scientist.com/news-opinion/cancer-cells-parasitize-other-ones-to-survive-study-68763

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