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Science:不仅是标记那么简单!AQP5解锁胃癌干细胞密码,还促进胃癌细胞增殖和侵袭

  1. 胃癌
  2. 癌症干细胞(CSCs)
  3. 水通道蛋白-5 (AQP5)

来源:iNature 2025-12-30 10:01

该研究结果支持胃肿瘤中的CSC模型,该模型可能适用于针对CSC的治疗策略。

癌症干细胞(CSCs)是一种自我更新的细胞群,能够促进肿瘤的长期生长。在胃癌中,CSC群体的身份尚不清楚。

2025年12月18日,新加坡科学技术研究局(A*STAR)Nick Barker团队在Science 在线发表题为AQP5: A functional gastric cancer stem cell marker in mouse and human tumors的研究论文,该研究建立了一个以人类和小鼠幽门肿瘤中的水通道蛋白-5 (AQP5)为标记的胃CSC群体。

通过多种类器官和小鼠模型,该研究发现AQP5+ CSCs在启动和维持癌症进展中都是必需的,并证明AQP5的表达也以WNT、PI3K(磷脂酰肌醇3-激酶)和MAPK(丝裂原活化蛋白激酶)依赖的方式直接促进肿瘤的生长和侵袭。除了原发癌症,AQP5在转移性肿瘤中进一步表达功能性CSC群体。总之,该研究结果支持胃肿瘤中的CSC模型,该模型可能适用于针对CSC的治疗策略。

癌症干细胞(CSCs)是一种自我更新的细胞群,能够产生分化的肿瘤体,并维持这些癌症的长期维持。这些特性赋予CSCs驱动肿瘤持续进展以及癌症治疗后肿瘤复发的能力。定义和选择性消除CSC群体的能力作为一种治疗策略具有潜力。CSC已经在许多血液、脑癌和结肠癌中被发现,但迄今为止,对其在胃肿瘤中的身份的强有力的调查和验证仍然难以捉摸,这妨碍了对CSC在这方面的作用的研究。

该研究开发了从小鼠和人幽门肿瘤组织(包括转移性肿瘤样本)中分离水通道蛋白-5阳性(AQP5+) CSCs的方法。转录组学分析显示,AQP5+肿瘤细胞在表达干细胞活性相关基因的上皮细胞亚群中富集。通过多种功能测试证实了CSC的潜力,表明小鼠和人类AQP5+细胞在移植到小鼠体内时能够启动长寿命的类器官培养并重建侵袭性肿瘤,而AQP5−细胞则不能。

AQP5是小鼠和人胃癌干细胞的功能标志物(图源自Science )

与这些发现一致,靶向消融AQP5+细胞阻断了肿瘤的发生,并在已建立的肿瘤中驱动肿瘤消退,可以通过反复消融策略来消除肿瘤的可塑性。从功能的角度来看,该研究发现AQP5在这些胃CSCs中的表达通过WNT、PI3K(磷脂酰肌醇3-激酶)和MAPK(丝裂原激活蛋白激酶)信号促进了癌细胞的增殖和侵袭,这些信号在多种近生理的类器官和胃癌小鼠模型中表达,突出了研究结果的广泛相关性。

总之,目前鉴定的胃CSCs的表面标记物也在驱动癌症进展和转移中发挥功能作用。与先前提出的标记物不同,AQP5在小鼠和人类的胃癌细胞的特定亚群中对CSCs都有强烈的富集,在那里它也促进了关键的癌症特征。这些发现强调了在多种情况下(包括肿瘤可塑性、复发和治疗性耐药)检测CSCs生态位贡献的可能性,并可能有助于开发针对胃癌AQP5+ CSCs的靶向治疗方法。

参考消息:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr2428

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