在肿瘤生物学领域,上皮-间质转化(EMT)被广泛认为是肿瘤细胞获得侵袭和转移能力的关键生物学过程。然而,EMT与细胞增殖周期之间的协调机制长期存在争议。近期发表在《Communications Biology》上的一项研究,利用改进的单细胞快照分析技术,成功揭示了EMT与细胞周期各阶段之间的动态偶联关系。
研究团队指出,传统单细胞测序数据由于采样偏差,难以准确捕捉细胞状态的瞬时转换。通过采用更具代表性的采样策略,研究发现EMT过程在细胞周期的G1期和G2/M期显著富集,表明EMT并非均匀分布于整个细胞周期中。这一发现提示,细胞在G1和G2/M两个关键检查点对信号转导通路的响应更为敏感,从而促进向间质表型的转化。
进一步的分子机制分析显示,在G1期,细胞处于高度响应外界信号(如转化生长因子β,TGF-β)的状态,EMT的启动可能与细胞命运决定密切相关。而在G2/M期,细胞准备进入有丝分裂,通过特定转录因子的调控,将EMT程序与细胞分裂过程紧密结合。这种机制或解释了部分肿瘤细胞在分裂过程中表现出更强的迁移和侵袭能力。
该研究不仅挑战了EMT与细胞周期独立进行的传统观点,还为肿瘤转移的靶向治疗提供了新思路。若EMT与特定细胞周期阶段偶联,针对细胞周期检查点的药物可能协同抑制肿瘤转移,提升治疗效果。通过严谨的计算生物学分析与实验验证,这项研究为理解肿瘤细胞异质性及可塑性提供了重要理论基础。
文献参考:Single cell snapshot analyses under proper representation reveal that epithelial-mesenchymal transition couples at G1 and G2/M. Communications Biology. DOI: 10.1038/s42003-024-06000-x