卜鹏程/刘金波/张鹏团队揭示结直肠癌全新抑癌因子CLMP及其作用机制

近日，中国科学院生物物理研究所卜鹏程团队、郑州大学第一附属医院刘金波团队及首都医科大学附属北京儿童医院张鹏团队合作，在 Developmental Cell 期刊发表了题为：CLMP is a tumor suppressor that determines all-trans retinoic acid response in colorectal cancer 的研究论文。

该研究首次阐明了紧密连接蛋白家族的CLMP作为结直肠癌抑癌因子，能够锚定β-catenin于细胞膜上进而抑制Wnt信号通路，并最终抑制了视黄酸分解酶CYP26A1的表达，增加了结直肠癌细胞对视黄酸的敏感性。

研究团队首先通过TCGA数据库及大量临床样本分析发现，与正常组织相比，CLMP在结直肠癌组织中显著下调，且其表达与结直肠癌病人预后正相关。随后，研究人员构建了肠上皮细胞特异性CLMP敲除小鼠，并通过AOM/DSS化学药物诱导的结直肠癌模型以及APCMin/+自发肠癌模型，进一步验证了CLMP在肠癌发生发展中的作用。结果显示，CLMP缺失能够明显促进肠癌的发生及生长。

接下来，通过免疫共沉淀及质谱实验，研究团队发现CLMP与β-catenin互作，能够将β-catenin锚定到细胞膜上、抑制其入核，进而抑制Wnt/β-catenin信号通路。进一步通过RNA-Seq分析发现，使ATRA分解失效的关键酶CYP26A1作为Wnt/β-catenin信号的靶基因，在CLMP敲除肿瘤中上调最为明显。而且，在CLMP高表达的CRC57结直肠癌细胞系中，CYP26A1低表达，对ATRA更为敏感；在CLMP低表达的SW620结直肠癌细胞系中，CYP26A1高表达，对ATRA不敏感。此外，在结直肠癌组织芯片的临床样本中，免疫组化实验结果显示，CLMP的表达与β-catenin的膜定位呈正相关，并与CYP26A1的表达呈负相关。在结直肠癌原位荷瘤小鼠模型、AOM/DSS小鼠模型以及APCMin/+小鼠模型中，CYP26A1抑制剂及ATRA联合治疗均能抑制肿瘤的发生及生长。

图1. CLMP调控结直肠癌细胞对ATRA敏感性示意图

综上所述，该研究阐明了CLMP作为抑癌基因能够通过抑制β-catenin的核定位，抑制CYP26A1的表达，进而促进结直肠癌细胞对ATRA的敏感性。该研究首次揭示了新的抑癌因子CLMP抑制结直肠癌发生发展的分子机制，阐明了调控Wnt/β-catenin信号的新机制，并为临床上ATRA与CYP26A1抑制剂联合治疗结直肠癌提供了理论依据。

中国科学院生物物理研究所卜鹏程研究员、郑州大学第一附属医院刘金波副教授以及首都医科大学附属北京儿童医院张鹏研究员为论文共同通讯作者，中国科学院生物物理研究所助理研究员吴真真及博士研究生张萱萱为并列第一作者。