肿瘤干细胞是肿瘤中具有极高致瘤能力的一小群细胞,越来越多的证据表明肿瘤干细胞与肿瘤发生、生长有关,然而肿瘤干细胞参与调控肿瘤转移的机制尚不明了。中国科学院动物研究所陈佺课题组的研究发现,细胞型朊蛋白PrPc与CD44共表达,并促进肿瘤转移。
早先的研究发现朊蛋白(Prion Protein)是人kuru症、疯牛病和羊瘙痒症的病原体,这种可传染的致病型朊蛋白(PrPsc)可导致中枢神经系统变性呈海绵状。编码朊蛋白的基因(PRNP)位于人20号染色体短臂,除致病型朊蛋白外,它还编码细胞型朊蛋白(Cellualr Prion Protein, PrPc)。PrPc与PrPsc具有完全相同的氨基酸序列,但空间构型不同,导致二者的蛋白功能有极大差异。PrPc广泛存在于多种正常组织器官,在哺乳动物中非常保守,但是其生理功能并不十分清楚。
陈佺课题组将分选出的PrPc和CD44双阳性细胞注射入联合免疫缺陷小鼠(NOD/SCID mice)的盲肠中,表达PrPc的CD44阳性肿瘤干细胞能在肝脏形成转移肿瘤。而不表达PrPc的CD44阳性肿瘤干细胞并没有转移能力。深入的机制分析表明,PrPc能通过影响ERK2信号通路来促进肿瘤干细胞发生上皮-间充质转化(epithelial- mesenchymal transition, EMT)。肿瘤病人的样本分析显示,PrPc表达量与肿瘤恶性程度和癌症转移呈正相关。有意义的是,针对PrPc的单克隆抗体不但能抑制原位肿瘤的生长,还能显著抑制肠道肿瘤向肝脏转移。这些结果表明,针对PrPc的单克隆抗体有可能为转移肿瘤的诊断和治疗提供的可能。
该成果于2月12日在线发表在Cancer Research上。该项研究工作得到科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的资助。