復旦大學發(fā)現(xiàn)肝內膽管癌靶向治療新策略
近日，復旦大學研究團隊在期刊《Cell Reports》上發(fā)表了題為“Loss of α-1,2-mannosidase MAN1C1 promotes tumorigenesis of intrahepatic cholangiocarcinoma through enhancing CD133-FIP200 interaction”的研究論文，本研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)肝內膽管癌(ICCA)組織中α 1,2-甘露糖基化CD133的水平與干性基因的水平相關。α 1,2-甘露糖修飾的CD133+細胞具有腫瘤起始細胞的特征。α 1,2-甘露糖基化的CD133是ICCA起始細胞的功能標志物。
研究背景
腫瘤起始細胞(TICs)與腫瘤的發(fā)生、復發(fā)和轉移密切相關。因此，TICs被認為是有希望的腫瘤治療靶點。迄今為止，TICs的鑒定主要基于表面標記。CD133是一種五跨膜糖蛋白，已被廣泛用作分離TICs的標志物，包括肝癌、膠質瘤和結腸癌。而CD133在干細胞和分化細胞上均有表達。越來越多的證據表明，CD133表面n -糖鏈結構與干細胞特性相關。在腫瘤干細胞分化過程中，CD133表面n -糖鏈結構發(fā)生變化。缺氧可增強膠質瘤干細胞中CD133的糖基化。此外，改變CD133的糖基化會影響其穩(wěn)定性或功能。n -糖基化復合物通過增強CD133與TSG101的相互作用促進CD133的分泌。缺氧誘導糖基轉移酶8結構域1 (GLT8D1)通過抑制CD133降解促進膠質瘤干細胞維持。然而，CD133的n -糖鏈結構與干細胞特性之間的關系尚不清楚。
肝內膽管癌(ICCA)是第二常見的肝癌。ICCA的5年生存率為9%。由于復發(fā)率高，ICCA仍然是一種棘手的疾病。ICCA與超重/肥胖和慢性肝病(包括肝硬化和/或病毒性肝炎)有關。必須探索ICCA的分子機制，以開發(fā)新的治療策略。鑒定ICCA起始細胞的標記物可能有助于ICCA靶向治療的發(fā)展。雖然CD133的表達與ICCA的轉移和低存活率有關，但CD133在鑒別ICCA啟動細胞中的作用尚不清楚。
研究進展
研究人員評估了MAN1C1在ICCA中的表達特征。免疫組化分析顯示，MAN1C1在各種正常組織中均有表達。在TCGA數據集中，MAN1C1的表達在包括膽管癌在內的腫瘤樣本子集中顯著降低。MAN1C1的低表達與各種癌癥的不良預后相關。因此，低MAN1C1表達與癌癥進展有關。
接下來，研究人員評估α-1,2- MAN是否有助于ICCA啟動細胞的特性。腫瘤干細胞(Cancer stem cells, CSCs)主要存在于低糖或營養(yǎng)儲存的微環(huán)境中。在1-2代低糖條件下，異位表達FLAG標記的MAN1C1顯著減少α-1,2- man +CD133+細胞的球形成。極限稀釋分析被廣泛應用于干細胞頻率的測定。
通過體外有限稀釋實驗，研究人員發(fā)現(xiàn)MAN1C1過表達抑制了CD133+α-1,2- man +細胞的干細胞活性。MAN1C1的異位表達抑制了CD133+α-1,2- man +細胞的腫瘤啟動能力，提高了腫瘤小鼠的存活率?？傊?，通過MAN1C1過表達抑制α-1,2- man修飾抑制了ICCA啟動細胞的自我更新和腫瘤發(fā)生。
通過MAN1C1過表達抑制α-1,2- man可抑制ICCA啟動細胞的腫瘤發(fā)生
FIP200是哺乳動物細胞自噬體形成所必需的。在營養(yǎng)剝奪或缺氧的情況下，自噬維持tic的自我更新。α-1,2-MAN對ICCA啟動細胞自噬的作用。LC3-I向LC3-II的轉化被用作自噬激活的指標。MAN1C1過表達顯著降低CD133+α-1,2- man +細胞中LC3-II與LC3-I的比值。當自噬被激活時，綠色熒光蛋白連接LC3 (GFP-LC3)集中在自噬液泡中形成點狀綠色熒光。MAN1C1的異位表達減少了GFP-LC3小點的形成。總的來說，MAN1C1減少了ICCA啟動細胞的自噬。
α-1,2- MAN通過上調自噬基因FIP200增強ICCA啟動細胞的自我更新和腫瘤發(fā)生能力
接下來，研究人員評估了FIP200在man1c1降低的自噬中的作用。FIP200的異位表達阻斷了MAN1C1對CD133+α-1,2- man +細胞自噬的負性作用，MAN1C1過表達對CD133+α-1,2- man +細胞自我更新的抑制作用被FIP200過表達部分挽救。過表達FIP200可逆轉MAN1C1對CD133+α 1,2- man +細胞的抑制作用。綜上所述，α 1,2- man通過上調FIP200的表達來增強肝內膽管癌起始細胞的自我更新和成瘤能力。
研究結論
綜上所述，CD133 α-1,2-甘糖基化是ICCA啟動細胞的功能標志物，為TIC提供了更特異性的標志物。本發(fā)現(xiàn)提供了CD133的n -聚糖結構與干細胞特性之間的關系，并提供了消除ICCA啟動細胞的新策略。
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