來自德州大學的Giulio Draetta教授及其同事發現胰腺癌細胞表面的一種名為syndecan-1(SDC1)的蛋白質可以響應胞內KRAS的信號,並促進巨噬細胞的破壞作用。這項研究發表於最新的《Nature》雜誌。
「癌症之王」胰腺癌本身就令人不寒而慄,而90%胰腺導管癌中存在KRAS突變。KRAS突變會通過尚不明確的機制激活腫瘤微環境的巨噬細胞,並促進巨噬細胞的胞吞作用。但這其中的機制一直困擾著研究人員,找到這些內在的機制或許可以幫助研究人員發現治療胰腺癌的新靶點。
細胞膜能夠響應來自細胞和外部環境的信號進而產生相應的動態變化。在癌細胞中,基因突變為細胞提供了準確的變化指示,進而誘導細胞進入不受控制的「瘋狂增殖」狀態。
Draetta的團隊認為,詳細了解KRAS突變如何重新「規劃」細胞膜功能,將揭示胰腺癌細胞增殖生存通路的關鍵機制。Draetta教授表示,「在細胞表面存在多種致癌機制,其中KRAS與細胞膜能夠相互作用,直接指導細胞的惡性轉化和維持腫瘤的生存。
先前對細胞表面複雜機制的認識一直受到技術的限制,直到現在胰腺癌細胞中KRAS信號傳導與細胞表面的功能和組成關係一直未被闡明」。
由於KRAS的突變率在胰腺導管腺癌中十分高,這導致患者的五年內生存率只有8%。為了研究KRAS與細胞膜的聯繫,研究人員設計了一種研究胰腺癌中KRAS分別處於開放和關閉狀態下,細胞表面變化情況的模型。
研究人員發現,細胞表面的蛋白質對KRAS的表達產生了巨大的響應變化,而SDC1是在KRAS通路開放時變化最為活躍的。這提示KRAS可指導SDC1整合到細胞膜表面並發揮其功能。研究人員使用不同的方法來阻止SDC1整合到細胞膜中,其結果發現只有當SDC1表達於細胞表面才能激活巨噬細胞。
儘管對KRAS在維持胰腺癌細胞存活方面的研究有了很大的進展,但研究人員尚難以開發出針對KRAS的靶向治療方法,這導致目前臨床上沒有可以關閉KRAS信號通路,進而殺死癌細胞的藥物。在了解到SDC1在KRAS的控制下為胰腺癌細胞提供能量後,研究人員有望利用這一通路開發出靶向SDC1的治療方案。
Draetta 教授表示,細胞表面是一個令人興奮的地方,在那兒可以找到更多癌細胞與正常細胞本質上的區別。
目前,針對SDC1的單克隆抗體正在在多發性骨髓瘤中進行測試,這一藥物可能會開啟胰腺癌類似療法的臨床研究」。了解胰腺癌細胞是如何「找飯吃」,再利用這一機制切斷其能量供應,這可能是未來治療胰腺癌的關鍵方案。
參考文獻
Samir Hanash,Ronald A. DePinho, Giulio F. Draetta. Syndecan 1 is a critical mediator of macropinocytosis in pancreatic cancer