近日，上海交通大學MedX-仁濟醫院幹細胞中心朱鶴研究員和高維強教授合作在Nature Communications雜誌(IF=11.9)在線發表了研究成果Identification of a Zeb1 expressing basal stem cell subpopulation in the prostate，該工作揭示了前列腺基底細胞的異質性，發現了一群兼具上皮和間質表達譜特徵、高表達上皮間質轉化（epithelial-to-mesenchymal transition, EMT）調控基因的前列腺基底幹細胞亞群，並報導了EMT誘導轉錄因子Zeb1在基底上皮細胞正常發育過程中不可或缺的重要作用。該研究的第一作者為生物醫學工程學院的博士研究生王雪。
在美國統計數據表明，前列腺癌發生率在男性腫瘤中佔第一位，死亡率為第二位。在中國隨著飲食和生活習慣西化，前列腺癌的發生率和死亡率在逐年增加（如圖1）。前列腺腫瘤患者輕則嚴重影響生活質量，重則嚴重危及生命，因此，科研和臨床工作者對前列腺腫瘤的研究及治療工作，刻不容緩。研究表明，腫瘤的形成過程和正常器官的發育過程有許多相似之處，也為科研基礎研究提供了良好的切入點。多種疾病小鼠模型的構建，很大程度上有利於體內科學研究工作的開展，為臨床用藥，預防與診斷具有重要的參考意義。
圖1 腫瘤統計數據（數據來源CA Cancer J Clin.2019;69(1):7-34；CA Cancer J Clin.2016 ;66(2):115-32）
在解剖學上，小鼠前列腺上皮包含4對組織分葉，前葉，後葉，背葉和腹葉。研究證實，小鼠前列腺組織的後葉和背腹葉跟人前列腺組織具有很大的相似性。
嚙齒類動物實驗表明前列腺上皮組織在剝奪雄激素之後，因上皮細胞大量凋亡而管腔皺縮，當恢復雄激素之後，細胞增殖，組織再生，該過程可以重複達30次。這提示前列腺上皮組織含有幹細胞，是研究幹細胞生物學的一個很好的模型。前列腺上皮組織正常幹細胞的識別，轉錄表達譜解析及潛在的腫瘤起源細胞的研究至關重要。
前列腺上皮細胞主要含有3種細胞類型，基底細胞，管腔細胞及少量神經內分泌細胞。同時，基底上皮細胞在多種上皮組織中被認為是含有幹細胞的上皮細胞類型。然而，前列腺基底上皮細胞具有異質性（如圖2），其中的幹細胞亞群和其分子特徵尚不清楚。
圖2 單細胞轉錄組揭示前列腺基底上皮細胞的異質性
高維強/朱鶴團隊通過利用螢光報告小鼠和譜系示蹤技術，揭示了在前列腺基底上皮細胞層存在一個Zeb1陽性表達的細胞亞群。在單細胞水平上證實了Zeb1陽性表達的基底細胞亞群可以自我更新、能形成腺管狀形態的前列腺組織，具有分化成管腔、基底和神經內分泌細胞的多向分化能力。研究發現Zeb1陽性表達的管腔上皮細胞極有可能是一群腫瘤來源細胞，促進腫瘤的發生和發展。
這一研究結果首次證實了Zeb1陽性表達的基底幹細胞亞群，與臨床前列腺腫瘤的發生及進展有著緊密的相關性。為前列腺腫瘤的臨床診斷提供了堅實的理論基礎。
論文連結：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14296-y