Plos Genetics: 高维强教授和朱鹤研究员合作发现Ecad在前列腺癌进展中作用

在美国,2017年,男性肿瘤中,前列腺癌发生率第一位,死亡率第三位。在中国随着饮食习惯西化,前列腺癌的发生率和死亡率也在逐年增加,也得到了更多临床医生和科研工作者的关注。大多数前列腺肿瘤临床组织特征是腔上皮表型,且腔上皮细胞呈现多层无序排列,腔上皮细胞的过度增殖,基底膜缺失,导致前列腺肿瘤细胞侵袭转移,最终导致患者死亡。前列腺腔上皮细胞极性蛋白的正确分布和水平分裂可以既保证细胞数目的稳定,同时维持单层极化的上皮组织。但是,保证腔上皮细胞水平分裂的分子机制具体是什么有待深入探索。考虑到,在低等动物发育过程中,细胞间黏附连接与细胞极性维持、细胞有序分裂有着密不可分的联系。

近日,上海交通大学高维强教授和朱鹤研究员团队利用细胞黏附连接关键蛋白E-cadherin前列腺特异性敲除的小鼠模型和体外细胞系实时追踪实验,发现黏附连接的缺失,导致前列腺上皮细胞极性蛋白分布弥散,极性丢失;而且,细胞分裂轴的定位发生较大角度的偏转,细胞水平分裂的比例显著降低。更为重要的是,E-cadherin的敲除造成前列腺异常增生,37.5%的21个月的E-cadherin敲除小鼠出现了上皮细胞向管腔周围基质细胞浸润的前列腺癌表型。该团队进一步的深入研究发现,E-cadherin和分裂轴定位决定子LGN可以共同结合在细胞极性蛋白SCRIB的PDZ结构域,形成一个复合体,从而将LGN锚定在细胞侧膜,当细胞进行分裂期时,核膜破裂,Numa蛋白进入细胞质,与细胞侧壁的LGN结合,LGN-Numa复合物的细胞侧膜定位,保证了细胞分裂轴的水平定位,细胞完成水平分裂。这一研究结果首次证实了,在高等动物中,黏附连接可以将细胞极性和细胞分裂轴的定位联系起来,进而维持前列腺上皮组织的整合性和预防肿瘤的发生发展。为前列腺肿瘤的临床诊断提供了坚实的理论基础。这一最新理论成果近日发表在《Plos Genetics》(IF 5.540) 上。