Cancer Research：癌症發生的關鍵細節——維持「幹細胞」特性

癌症幹細胞是一群被認為促進腫瘤進化的腫瘤細胞，是腫瘤治療中的一大『絆腳石』。如何靶向這類細胞一直是癌症治療的難題之一。近日，一項新研究揭示了維持癌症幹細胞的「幹細胞特性」的關鍵因子。

doi: 10.1158/0008-5472.CAN-18-0330

CDK1是一正常蛋白，負責調控細胞周期，MHCⅠ同樣也是正常分子，位於細胞表面的組織相容性複合體抗原，以便免疫系統響應。

然而，在最新的研究中，來自科羅拉多大學癌症中心的科學家們發現，一類特殊的癌細胞群會高度表達這兩類蛋白，以維持它們的幹細胞性質。研究人員推測，這些高表達的MHC I和CDK1很有可能是黑色素瘤、胰腺癌、結腸癌等疾病的核心。相關研究成果發表在《Cancer Research》期刊。

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MHC I、CDK1高表達：調控腫瘤發生

癌症幹細胞往往能夠抵抗放化療和分子靶向治療，是癌症複發、轉移的「種子」。為了解析這類細胞啟動腫瘤發生的關鍵因素，研究團隊使用了患者樣本、小鼠模型和公開可獲得的遺傳數據，以尋找能夠引發黑色素瘤、胰腺癌和結腸癌的細胞的遺傳/基因組共性。

當MHC I呈遞的一些蛋白不是來自於宿主，免疫系統則會識別並攻擊這類細胞。因此，大多數癌細胞會通過下調MHC來躲避免疫細胞。但是，最新研究顯示，有一類癌細胞能夠在不下調MHC I的前提下促進新腫瘤組織的形成。相反，這類細胞會上調MHC I類分子的表達。

「這些細胞可能有另一種逃避免疫系統的方式。」癌症中心的研究員 Mayumi Fajita推測道。

奇怪的是，這些保留有MHC I類分子的癌細胞群還可能保留了健康細胞的另一個特徵，即CDK1蛋白。CDK1表達越多，黑色素瘤細胞越有能力產生新的腫瘤。

Mayumi Fajita（圖片來源：科羅拉多大學癌症中心）

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如何阻止癌症幹細胞？

為什麼會攜帶這兩類分子？為什麼CDK1不僅能控制細胞周期，還能控制幹細胞？

研究團隊發現，這裡面涉及一個不「正常」的因素：Sox2，一種轉錄因子，可以幫助胚胎幹細胞和神經幹細胞保持「幹細胞」特性，同時也是一種已知的癌症幹細胞標誌物，參與超25種癌症的發展。雖然Sox2被認為是癌症的誘因，但它仍然是一個難以對付的目標。

「我們可以證明Sox2對於腫瘤的發生非常重要，但是很難控制它。」 Mayumi Fajita表示道。

現在，最新研究顯示，CDK1與Sox2直接作用，以保持細胞的「幹細胞」特性。「如果通過這一互作，CDK1能夠控制Sox2的功能，我們將有望通過靶向CDK1的方式或者CDK1與Sox2相互作用來抑制Sox2。」 Mayumi Fajita設想道。

更重要的是，MHCⅠ、CDK1和Sox2在黑色素瘤、結腸癌和胰腺癌中都很常見。這意味著，跨癌症類型的癌症幹細胞可能具有相同的特徵。Mayumi Fajita 認為：「我們不能說所有的腫瘤類型都有這種特徵，但它很普遍。我們認為這種表型可能在黑色素瘤、胰腺癌和結腸癌中很常見。」

下一步，研究團隊希望通過解析CDK1進一步明確Sox2的調控機制，以期找到可能成為新葯靶點的關鍵環節，最終阻止Sox2的作用。

責編：風鈴

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參考資料：1）Cancer stem cells use "normal" genes in abnormal ways

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