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TMDU研究人员研究了控制信号分子TGF-β如何诱导口腔癌细胞的运动，同时抑制其细胞周期进展的分子机制和途径。通过一种叫做角蛋白相关蛋白2-3 (KRTAP2-3)的蛋白质的作用，细胞在G1期停止，并获得强烈增强其在全身扩散能力的特性。本研究为开发靶向转移的抗癌药物提供了重要数据。
东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员发现了可能有助于防止口腔癌肿瘤在全身扩散的重要分子机制
转移的过程是指癌细胞获得活力并扩散到身体的其他部位。因为这是癌症相关死亡的主要原因之一，研究人员致力于开发可以阻止转移的治疗策略。在最近发表在Cell Reports东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员领导的团队描述了一种叫做转化生长因子β (TGF-β)的细胞信号分子是如何帮助口腔癌细胞获得这种危险的动力的。
上皮-间充质转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)是在肿瘤微环境中多种信号和刺激诱导下，当癌细胞获得更多的干细胞样和侵袭性特性时发生的。研究小组将注意力集中在信号分子TGF-β上，因为其报道的效果似乎是矛盾的:TGF-β可以在癌细胞中诱导EMT，但似乎也通过将癌细胞保持在细胞分裂周期的早期阶段(称为G1)来阻止它们的增殖。因此，研究人员旨在在单细胞水平上描述这些机制的分子细节。
该研究的第一作者Kazuki Takahashi说:“目前还不完全清楚由TGF-β刺激的肿瘤细胞是否既能诱导EMT又能抑制细胞周期。单细胞分析将帮助我们了解这些事件是否发生在不同的细胞群中。”
为了验证这一点，研究小组使用了特殊工程版本的口腔癌细胞，当它们处于G1期时发出红色荧光，当它们处于任何其他细胞周期阶段时发出绿色荧光。经TGF-β处理后，红细胞数量增加，说明G1期细胞增多。当检查细胞迁移对TGF-β的反应时，大多数迁移的细胞也表现出G1阻滞，表明两种表型之间的相关性。
“然后，我们使用单细胞RNA测序技术来检测经TGF-β处理的单个口腔癌细胞的基因表达，”这篇文章的高级作者Tetsuro Watabe解释说。“有趣的是，这些实验表明TGF-β可以通过两种不同的途径在这些细胞中诱导EMT。”
EMT中显示G1期阻滞的细胞与未阻滞的细胞是不同的人群。进一步的研究表明，这些细胞与角蛋白相关蛋白2-3 (KRTAP2-3)的表达相关，这也在迁移细胞中观察到。
该研究的第一作者Katarzyna Podyma-Inoue说:“生存分析表明，KRTAP2-3水平高的头颈部鳞状细胞癌患者的总生存期较差，这表明KRTAP2-3是这种癌症的预后生物标志物。”
总之，这些数据提供了口腔癌细胞中TGF-β复杂性质的重要分子细节。通过单细胞分析揭示这些机制，这项研究提供了重要的信息，将有助于开发靶向转移的治疗方法。
TGF-β generates a population of cancer cells residing in G1 phase with high motility and metastatic potential via KRTAP2-3
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