中研院團隊發現癌細胞惡化轉移主導者:新穎致癌基因PSPC1

中央研究院生物醫學研究所周玉山研究員及博士後研究員葉希文的最新研究發現,癌化的腫瘤細胞後期會表現大量的新穎致癌基因Paraspeckle component 1(PSPC1),促使癌細胞增生、侵襲及轉移。周玉山表示,PSPC1是科學界首次發現能主導癌細胞惡化的調控基因,未來若能抑制PSPC1表現,便能降低癌細胞生長和擴散,更有助研發新治癌藥物。

TGF-β1的「雙面角色」

癌症病患死亡的主因之一為癌化腫瘤細胞的侵襲和轉移。其中,「轉化生長因子」(TGF-β1)的訊息傳遞在癌轉移的機制上扮演重要的角色。一般而言,TGF-β1能抑制正常細胞增生,調節平衡細胞生長機制;另一方面,TGF-β1也會促進癌細胞增生、侵襲及轉移。癌症晚期的腫瘤組織中可以發現TGF-β1大量表現。但TGF-β1的功能依癌症惡化進程有所差異,科學界也始終無法了解TGF-β1的「雙面角色」。

因此,為了找出細胞癌化的關鍵因子,周玉山與研究團隊利用全基因體分析肺癌、乳癌、肝癌、攝護腺癌等惡性腫瘤,尋找腫瘤組織中有基因套數變異、表現異常且與病患存活率相關的癌基因。研究發現,許多惡性腫瘤組織中PSPC1大量表現並主導癌細胞內TGF-β1訊息重新編程(reprogramming)。當細胞表現低量PSPC1時,TGF-β1抑制細胞增生;但當癌細胞大量表現PSPC1時,PSPC1同時增加Smads蛋白交互作用及TGF-β1表現,增強TGF-β1癌轉移訊息傳遞,製造有利癌細胞的生長環境,造成惡化、轉移。

此外,癌症病人低存活率也與PSPC1過度表現相關。因為PSPC1會增加癌細胞上皮細胞間質轉型(Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT)及癌症幹細胞特性(Cancer Stem Cells, CSC),也促使癌細胞增生轉移。因此,若能抑制PSPC1表現,便可降低癌細胞生長和擴散的機率。

「不論是PSPC1主導致癌基因的編程轉錄機制,或是TGF-β1於癌細胞中的變動,都是科學界首次發現」,周玉山表示。研究成果不僅對腫瘤細胞癌化進程提出新觀點,PSPC1更是抗癌新標的,對往後研發癌症藥物有重大助益。

論文〈PSPC1 mediates TGF-β1 autocrine signalling and Smad2/3 target switching to promote EMT, stemness and metastasis〉已於日前發表於國際期刊《自然細胞生物學》(Nature Cell Biology),同時獲選為期刊重點論文,輔以專文介紹。

論文第一作者為葉希文,作者群包括周玉山與其研究團隊、生物醫學研究所楊瑞彬研究員、鄭敬楓(慈濟大學)合聘副研究員、生物化學研究所陳瑞華特聘研究員、陽明大學基因體中心陳建鋒副研究員和國家衛生研究院生藥所陳炯東所長等。

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