Merlin蛋白控制肝脏干细胞并能预防肝癌发生
一种已知的参与罕见的遗传性癌症综合症的蛋白在调控肝脏干细胞和肝癌的发展中发挥重要作用。在《基因与发育》杂志上,来自于曼彻斯特总医院(MGH)研究人员报道了他们的研究发现,即一种编码NF2基因的蛋白merlin可调控成人肝脏干细胞活性,而后者可变成肝细胞的2种主要类型。
领导这项研究的MGH癌症研究中心的Andrea McClatchey说:“我们发现鼠肝脏中NF2肿瘤抑制基因的突变可导致肝肝细胞明显过度增生——这种细胞可使肝脏具有相当的再生能力。这些小鼠可发展为人类最常见的2种类型肝癌,提示肝肝细胞可能是这些肿瘤的来源。”
肝脏具有罕见的再生和取代损伤或丧失的组织能力。如果肝脏一叶因移植被切除,捐献者剩余的肝脏将恢复到原来的大小,被抑制的肝叶将生长至适应接受者的功能需要。这种再生通常涉及到最有特征性肝细胞和胆管细胞的增殖,但如果这种生长被阻断或这些细胞被损伤,缺乏分化的祖细胞群将开始膨胀。这些肝脏干细胞在啮齿类动物已被发现,但在人类还没有被证实有相同量存在的可能性。
以前在动物的研究也显示肝脏干细胞可能是某些肿瘤的饿来源,提示肿瘤抑制基因NF2可有助于组织肿瘤生长。当初通过其参与一种罕见的遗传性疾病神经纤维瘤病2型的发现,NF2编码merlin基因,其蛋白可已知一些细胞受体的活性。这些受体中之一是表皮生长因子受体(EGFR),据研究由该蛋白产生的过度信号科导致几种类型癌的发生。目前的研究是调查NF2和merlin在胎儿和成人鼠肝中的作用,包括可能的参与肿瘤发生的作用。
研究人员发现在肝组织中缺乏功能性NF2的婴儿小鼠中,肝干细胞呈显著的过度生长,以至于超出了肝细胞。没有死于缺乏功能性肝细胞的小鼠迅速发展成2种主要类型的肝癌,在肿瘤发生前的肝细胞过度生长的事实强烈提示未分化祖细胞是肿瘤的来源。除非一部分肝脏被手术切除,否则在成人小鼠中阻断NF2表达对动物影响非常小,表明再生过程的调整和导致了同一干细胞过度增殖和肿瘤发生。
McClatchey 解释这项研究发现提供了有关肝脏干细胞新的信息和它们的增殖是如何调控的,建立了一种新的肝癌动物模型,对严重阻碍理解这个疾病的缺乏,提示肝脏肿瘤可能来自于肝脏干细胞,过度EGFR信号可导致肝脏肿瘤发生。“这些结果与以前的研究结果相符合,即merlin在细胞膜上可有助于调控EGFR活性,”她说。“我们也发现当merlin填充到合适的位置时,merlin在细胞-细胞通讯中的作用对阻止细胞生长是必需的。由于肝脏祖细胞需要在损伤的情况下再生而达到平衡,它们可能对merlin调控功能的丧失特别敏感。”McClatchey是哈佛医学院一名病理学助理教授。