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同一研究组连发Nature、Science聚焦癌症干细胞

2012-08-20 23:40 何嫱 生物通 阅读 0
核心摘要: 荷兰乌德勒支大学医学中心Hans Clevers教授团队在Nature和Science上连续发表两项研究,聚焦癌症干细胞。Science论文通过谱系追踪证实Lgr5+干细胞驱动小鼠肠腺瘤生长,支持癌症干细胞假说。Nature论文揭示RNF43基因通过泛素化Wnt受体限制腺瘤生长,为肠癌治疗提供新靶点。

荷兰乌德勒支大学医学中心分子遗传学教授Hans Clevers现为荷兰皇家科学院院士、欧洲分子生物学组织(EMBO)会士,是Wnt信号转导通路、肠发育和相关癌症研究领域的顶尖专家。近日,其带领的研究组接连在《自然》(Nature)和《科学》(Science)杂志上发表论文,公布了关于癌症干细胞研究的最新成果。

在发表于《科学》杂志的题为“Lineage Tracing Reveals Lgr5+ Stem Cell Activity in Mouse Intestinal Adenomas”的论文中,研究人员发现一群细胞刺激了小鼠肠肿瘤的生长。这一发现为有争议的癌症干细胞假说提供了支持。如果这样的干细胞确实存在,它们可能成为新癌症药物的重要靶点。

通过研究表达多色报告基因的小鼠,Clevers和同事们检测和监控了一种肠腺瘤候选干细胞的命运。利用多色Cre-reporter R26R-Confetti报告系统进行谱系追溯,研究人员证实隐窝干细胞标记物Lgr5也标记了刺激肠腺瘤生成的腺瘤细胞亚群。这些细胞占腺瘤中细胞的5-10%,生成了其他Lgr5+细胞以及所有其他腺瘤细胞类型。

作者们指出,尽管腺瘤只代表肠肿瘤形成的第一阶段,肿瘤的组成表明癌症干细胞的确存在。

另外,在最新一期(8月15日)《自然》杂志的“Tumour suppressor RNF43 is a stem-cell E3 ligase that induces endocytosis of Wnt receptors”论文中,Clevers研究小组揭示了一种限制肠腺瘤生长的基因,这一研究可能使他们在肠癌治疗中处于领先地位。

肠道中的干细胞持续提供新组织。Clevers教授早些时候成功鉴别和分离出了这些干细胞。与荷兰乌特勒支大学医学中心的Madelon Maurice博士以及乌德勒支大学的Albert Heck教授一起,Clevers研究小组搜查了只在肠干细胞中呈活性状态的基因,发现了RNF43。当这一基因被敲除时,肠干细胞的指数增长引起了肠癌的预阶段——腺瘤。

LGR5+干细胞定位在隐窝底部,与提供Wnt、Notch和表皮生长因子信号的潘氏细胞(Paneth cell)混合。在这篇文章中,研究人员发现相关的RNF43和ZNRF3跨膜E3泛素连接酶独特地表达于LGR5+干细胞中。同时敲除小鼠肠上皮中编码这些蛋白的两种基因,可诱导包含大量潘氏细胞和LGR5+干细胞的腺瘤快速生长。

在体外,当Wnt受到抑制时,来源于这些腺瘤的类器官的生长发生阻止,表明腺瘤干细胞依赖于潘氏细胞生成的Wnt。在HEK293T人类癌细胞系中,表达RNF43阻断了Wnt反应,并将表面表达的frizzled受体靶向溶酶体。在RNF43突变结肠直肠癌细胞系HCT116中,重组RNF43表达消除了对内源Wnt的反应。

研究人员由此认为,RNF43和ZNRF3通过选择性泛素化frizzled受体减小了Wnt信号,从而靶向这些Wnt受体进行降解。

(生物通:何嫱)

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