癌細胞爲什麼喜歡到處跑?背後原來有個隱性開關
有人問,癌症爲什麼會轉移?要是癌症不會轉移那多好啊!
是的,癌症如果不發生轉移,也就是早期,那其實並不難搞定,但癌症之所以是癌症,就是因爲會擴散會轉移,癌細胞轉移是癌症治療中最爲棘手的問題,大約90%的癌症死亡是由癌細胞轉移導致的。
那麼,癌細胞爲什麼會發生轉移?癌症轉移究竟與哪些因素有關呢?
癌症之所以轉移,首先這是由癌細胞自身的特性決定的。
癌細胞要想轉移,首先得獲得“移動”的能力。有一個所謂的上皮 - 間質轉化(EMT)程序就是賦予它們這種能力的關鍵,在這個過程中,癌細胞會像變形金剛一樣改變自身的形態和特性,從原本黏附在一起的上皮細胞,轉變爲具有遷移和侵襲能力的間質細胞樣的細胞,就像掙脫了枷鎖的野馬,能夠突破細胞之間的緊密連接,開始在人體內“自由”移動。例如,在乳腺癌中,一些特定的信號通路被激活後,會促使癌細胞發生 EMT,從而更容易發生轉移。
腫瘤幹細胞的存在也讓癌細胞有了轉移能力。腫瘤幹細胞是腫瘤細胞的“種子”,它們具有自我更新和無限增殖的能力。常規的治療方法,如手術、放療、化療等,雖然可以消滅大部分普通的癌細胞,但往往難以徹底清除腫瘤幹細胞。這些“頑固”的腫瘤幹細胞就像隱藏在暗處的敵人,或者像癌細胞轉移的“後備軍”,在適宜的條件下,它們會再次增殖分化,形成新的腫瘤。
此外,癌細胞爲了滿足自身快速生長和轉移的需求,會進行代謝重編程。它們會改變自身的代謝方式,大量攝取營養物質,如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等,並通過一系列複雜的代謝途徑,將這些營養物質轉化爲自身生長和轉移所需的能量和物質基礎。例如,癌細胞會增加葡萄糖的攝取和酵解速率,即使在氧氣充足的情況下,也會優先選擇酵解來產生能量,這就是著名的“瓦伯格效應”。另外,癌細胞還會合成大量的多不飽和脂肪酸,增加細胞膜的流動性和柔韌性,從而促進細胞的侵襲和轉移。
其次,腫瘤微環境的影響對癌細胞轉移也起着重要作用。
腫瘤微環境中的細胞外基質就像土壤一樣,爲癌細胞的生長和轉移提供了“根基”。癌細胞會分泌一些酶,如基質金屬蛋白酶(MMP),來降解細胞外基質,就像在土壤中挖出一條條通道,爲自己開闢“道路”,從而更容易侵入周圍組織和血管。同時,細胞外基質的成分和結構的改變,也會影響癌細胞的行爲和信號傳導,進一步促進其轉移。
人體的免疫系統原本是抵禦外來病原體和清除異常細胞的“衛士”,但在腫瘤微環境中,癌細胞卻能通過多種手段,讓免疫細胞“叛變”。例如,癌細胞會分泌一些免疫抑制分子,如 PD-L1 等,與免疫細胞表面的受體結合,抑制免疫細胞的活性,使其無法有效地識別和清除癌細胞。更甚者,癌細胞還能將自身攜帶突變線粒體轉移到免疫 T 細胞中,這些突變線粒體會干擾 T 細胞的正常代謝和功能,使 T 細胞進入衰老狀態,喪失對癌細胞的殺傷能力,從而幫助癌細胞逃避免疫監視,順利轉移。
炎症微環境在癌細胞轉移過程中也扮演着“推波助瀾”的角色。腫瘤微環境中的炎症細胞會釋放一些炎症因子,如白細胞介素、腫瘤壞死因子等,這些炎症因子不僅會促進癌細胞的增殖和侵襲,還會改變血管的通透性,爲癌細胞進入血液循環提供便利。同時,炎症微環境還會誘導血管生成,爲轉移的癌細胞提供更多的營養和氧氣,促進其在遠處器官的定植和生長。
患者自身的身體狀況同樣對癌症轉移起着重要作用,包括營養狀況、免疫功能和遺傳因素。
癌症患者在患病過程中,由於癌細胞的大量增殖,會消耗體內大量的營養物質。如果患者營養攝入不足,身體就會處於一種“營養競爭”的狀態。在這種情況下,癌細胞爲了獲取更多的營養,會更加“努力”地轉移,去尋找新的“營養源”。因此,保持良好的營養狀況對於抑制癌細胞轉移具有重要意義。
強大的免疫系統是抵禦癌細胞轉移的天然屏障。當患者的免疫功能正常時,免疫細胞能夠及時發現並清除進入血液循環或淋巴系統的癌細胞,阻止其在遠處器官形成新的病竈。但當患者的免疫功能低下時,如患有免疫缺陷疾病、長期使用免疫抑制劑或處於應激狀態等,免疫系統對癌細胞的監控和清除能力就會減弱,癌細胞就更容易發生轉移。
遺傳因素也在一定程度上影響着癌細胞的轉移。一些研究表明,某些基因的突變或異常表達與癌症的轉移密切相關。例如,攜帶 BRCA1/2 基因突變的乳腺癌患者,其癌症轉移的風險就相對較高。此外,個體的遺傳背景還會影響其對癌症治療的反應,從而間接影響癌細胞的轉移。
值得注意的是,治療相關因素也對癌症是否轉移有着重要影響,有時甚至是決定性影響,不規範的治療增加轉移風險。
比如手術切除不徹底。手術是治療癌症的常用方法之一,但手術過程中如果切除不徹底,殘留的癌細胞就像“星星之火”,在適宜的條件下,會迅速發展成“燎原之勢”,引發癌症復發和轉移。這可能是由於某些腫瘤位置特殊、手術技術限制或肉眼難以發現微小癌竈等原因導致的。
又比如治療方法的選擇和時機不當。不同的治療方法對癌細胞轉移的影響也不同。一些治療方法,如放療、化療等,雖然可以殺死大量癌細胞,但也可能對正常組織造成損傷,引發炎症反應,從而促進癌細胞的轉移。此外,治療時機的選擇也很重要。如果在癌症早期,癌細胞尚未發生轉移時,及時進行有效的治療,可以大大降低轉移的風險。但如果治療時機延誤,癌細胞已經發生了廣泛的轉移,治療難度就會大大增加。
此外,一些研究發現,某些治療方法可能引發癌細胞的轉移級聯反應。例如,化療藥物在殺死癌細胞的同時,可能會激活癌細胞內部的一些信號通路,促使剩餘的癌細胞獲得更強的侵襲和轉移能力。此外,放療也可能導致癌細胞釋放一些促轉移的因子,促進癌細胞的轉移。
癌細胞轉移是一個複雜的過程,涉及癌細胞自身特性、腫瘤微環境、患者身體狀況以及治療相關因素等多方面的影響。目前我們還無法完全阻止癌細胞轉移,但隨着對癌細胞轉移機制的深入研究,相信未來會有更多有效的治療方法和預防策略被開發出來。