「擁擠」的腫瘤結構竟使癌細胞更危險？
癌細胞就像是被囚禁的野獸，當受到擠壓時，不僅不會停止掙扎，反而會變得更狂野、伺機掙脫牢籠。近期，美國紀念斯隆-凱特琳癌症研究中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center ）的科學家發現，當癌細胞在組織中受到物理性擠壓，雖然生長會有所停滯，但同時卻變得更具侵襲性與抗藥性。這項突破性的研究已於近日發表在頂尖科學期刊《Nature》。
壓力驅使癌細胞轉型
本次研究，科學家藉由斑馬魚體內的黑色素瘤（melanoma）模型，來探討腫瘤內部物理環境對癌細胞的影響。結果發現，當癌細胞遭受周圍組織的高度機械擠壓（mechanical confinement），會從快速分裂、專注於增生的狀態，轉換成具侵襲性的「入侵模式」。在此模式下，癌細胞的移動性與侵犯周圍組織的能力大幅提升，同時也使傳統抑制快速分裂細胞的化療藥物失效。這項研究清楚揭示，腫瘤內部的物理壓力會迫使癌細胞改變其生存策略，進而大幅增加轉移的風險。
化療失靈的原因之一，機械性壓力
這項研究提醒科學家：腫瘤內的物理壓力不容小覷，它是促使癌症惡化的關鍵因素。傳統化療主要鎖定快速分裂的癌細胞，卻忽略了那些在擠壓環境下被迫轉型為侵襲性、且非增殖狀態的癌細胞。這種由壓力驅動的細胞轉型，或許正是癌症如此難以根治的主因。未來若能針對特定蛋白質（如 HMGB2）或細胞骨架進行精準干預，或許有機會阻斷這種惡性轉型，進而提升癌症治療的成效。
HMGB2：偵測機械壓力的基因開關
在轉型過程中，名為 HMGB2（High Mobility Group Box 2）的蛋白扮演關鍵角色。研究團隊證實， HMGB2 對機械壓力非常敏感，它在感受到機械壓力後會促使特定基因的 DNA 結構改變，導致一些與細胞侵襲能力有關的基因活性升高，進而促使癌細胞的移動力與侵襲性同時提升。
轉型過程與細胞內骨架重塑
該研究還發現，癌細胞為應對外部機械壓力，會重塑內部的細胞骨架（cytoskeleton），並在細胞核周圍形成類似籠狀的保護結構，避免細胞核因外部機械壓力而破裂。這種細胞骨架結構上的改變，一方面提升細胞應對外部壓力的能力，另一方面也促進了細胞轉向侵襲模式的能力。
簡言之，這次發現提醒科學界，除了基因與化學訊號外，腫瘤內部的物理環境也是影響癌症惡化的重要因素。此外，研究也揭示了 HMGB2 蛋白在機械壓力驅動的癌症進程中扮演關鍵角色，具有成為藥物開發標的的潛力。未來若能針對 HMGB2 或細胞骨架的結構進行精準干預，將可望阻斷壓力所誘導的惡性轉型，降低癌症轉移的風險，並填補現有治療策略的不足。
（首圖來源：shutterstock）