根据Wistar Institute的一项研究，缺氧的乳腺癌细胞发出的信息会诱导周围正常上皮细胞发生致癌性变化。这些信息被包装成称为细胞外囊泡(EVs)的颗粒，并重新编程线粒体的形状和受体在正常细胞内的位置，以最终促进失控的组织形态发生。这些发现今天发表在《发育细胞》上。
“这是众所周知，癌症细胞 ‘谈话’，以他们的邻居正常细胞所有的时间和推广，这是重要的癌症进展，”研究的主要作者达里奥C.阿尔铁里，MD，只Wistar总裁兼首席执行官，该研究所的癌症总监中心和Robert&Penny Fox特聘教授。“这种情况如何发生以及什么信号从一个细胞转移到另一个细胞仍然是一个悬而未决的问题。对这一过程的更好理解可能为我们提供重要线索，帮助我们了解肿瘤如何劫持附近正常细胞以促进疾病复发。”
对于他们的研究，Altieri的团队在低氧环境中培养了乳腺癌细胞，以模仿一种称为低氧的病症，这是大多数实体瘤周围微环境的标志，并研究了这些细胞释放的电动汽车。
电动汽车是包裹在双层膜中的微小结构，大多数细胞会释放它们，以将不同的分子和信息传递给其他细胞。这样，囊泡是细胞间通讯的重要手段。在这项研究中，研究人员专注于尺寸在30至150 nm之间的小型EV(sEV)。
为了剖析癌细胞产生的sEV对正常邻近细胞的影响，研究人员将正常乳腺上皮细胞与维持在低氧状态下的细胞释放的sEV进行了温育。他们观察到正常受体细胞在培养物中迁移的能力增强，这又与其线粒体向细胞周围的重新分布有关。这与先前由Altieri实验室描述的线粒体在支持细胞运动中所起的作用是一致的。
除调节线粒体行为外，研究小组还发现低氧乳腺癌细胞释放的sEV会诱导正常受体细胞中基因表达的重大变化，并激活细胞运动，细胞骨架组织和细胞间接触的多种途径。 。另外，经sEV处理的细胞表现出减少的细胞死亡和增加的促炎反应。
Altieri及其同事继续将整联蛋白连接激酶(ILK)确定为sEV中包装的主要信号成分，既负责线粒体的变化，又负责受体细胞的迁移。
反过来，ILK信号的激活会深刻影响正常组织的形态发生。研究小组使用正常乳腺发育的3-D细胞模型，观察到低氧癌细胞暴露于sEV会导致正常乳腺结构的全面破坏，并诱发多种致癌性状，包括形态变化，失调的细胞增殖，减少细胞死亡，以及上皮-间质转化(EMT)标记的出现，这一过程赋予癌细胞移动性和从原发部位迁移的能力。
该研究的第一作者，Altieri实验室的博士后研究员Irene Bertolini博士说：“我们的发现表明，乳腺癌细胞可能使用sEVs来促进局部和远处的疾病进展。” “基于这些观察结果，我们建议以ILK或线粒体重编程为治疗靶点，可能会提供新的策略来破坏微环境中的促肿瘤原性变化。”
