MolCell：科学家发现阻止致命癌症扩散的新基因

典型粘着斑大并具有粘性，将细胞锚定在它们的位置（左）。当DIXDC1被阻断或灭活时，粘着斑变小且数量剧增，拉动癌细胞进入血液，从而扩散至全身（右）

　　最近，美国索尔克研究所的科学家们发现了一个基因，该基因可停止癌症从肺部到身体其他部位的转移，为对抗世界上最致命的癌症指出了一条新途径。

　　肺癌经常迅速地发生转移，导致较差的存活率，通过找出这种转移的原因，索尔克研究所的科学家们能够解释，为什么一些肿瘤比其他肿瘤更容易转移。相关研究结果发表在2014年7月17日的Cell子刊《Molecular Cell》杂志，还可以帮助研究人员了解和治疗黑色素瘤和宫颈癌的扩散。

　　索尔克研究所分子和细胞生物学教授Reuben J. Shaw称：“肺癌，即使在早期发现，也经常能够随即转移，遍布整个身体。为什么一些肿瘤易转移而另外一些肿瘤则不，其背后的原因还没有得到充分的理解。现在，我们通过这项工作，开始明白为什么一部分肺癌具有如此的侵袭性。”

　　肺癌，也会影响非吸烟者，是世界上癌症死亡的主要原因。根据美国国家癌症研究所统计，美国在肺癌治疗上的花费超过120亿美元。然而，肺癌的存活率不容乐观，由于疾病极易转移到整个身体，有80%的患者在诊断后5年之内死亡。

　　为了获得转移性，癌细胞会覆盖一般保持细胞根植在它们各自位置的细胞器。癌症可以迂回地打开和关闭细胞膜上突起的分子锚（称为附着斑复合物），为迁移准备细胞。这使得癌细胞开始经过血流遍历体内，在新的器官驻留下来。

　　除了不同的癌症能控制这些锚之外，我们也知道，大约五分之一的肺癌病例缺失一个抗癌基因，称为LKB1（又名STK11）。缺失LKB1的癌症通常是侵袭性的，可在体内迅速蔓延。然而，没有知道LKB1和粘附斑之间是如何关联的。

　　现在，索尔克研究小组发现了这个关联，并发现了一个新的治疗靶点：一个鲜为人知的基因，称为DIXDC1。研究人员发现，DIXDC1接受来自LKB1的指令，转到粘着斑，并改变它们的数量和大小。

　　当DIXDC1被“打开”，半打左右的粘着斑变大并具有粘性，将细胞锚定在它们的位置。当DIXDC1被阻断或灭活时，粘着斑变小和量大，导致数百只小“手”向前拉动细胞，以响应细胞外的线索。转移的倾向增加，有助于癌细胞从肺部逃跑，可让肿瘤细胞存活下来，经过血液并停留在体内各处的器官。

　　本研究第一作者、博士研究生Jonathan Goodwin称：“LKB1和DIXDC1之间的交流可引起细胞内的一种‘锁定（stay-put）’信号。人们了解较少的DIXDC1，在癌症和转移中原来是被抑制的。”

　　Shaw和同事在新的研究中发现，肿瘤有两种方法来关闭这个“锁定”信号。一是通过直接抑制DIXDC1。另一种方法是通过删除LKB1，然后不再给DIXDC1发信号转到粘着斑锚定细胞。鉴于此，科学家们想知道，是否复活DIXDC1就能停止癌症的转移。他们获取了转移细胞，这些细胞具有低水平的DIXDC1，并在细胞中过度表达这个基因。DIXDC1的加入，确实在体内和体外削弱了这些细胞的转移能力。

　　Goodwin称：“这非常非常的奇怪，这个基因会如此强大。在这项研究开始时，我们也不知道DIXDC1会参与转移。LKB1会影响许多蛋白质；单独一个基因控制如此多的表型，是我们没有预料到的。”

　　现在，对具有LKB1或DIXDC1改变的癌症，还没有特定的治疗方法，但是具有这些基因缺失的癌症，可以通过靶定粘着斑的癌症药物得以治疗。

　　Shaw说：“好消息是，这一发现可预测，缺失任一基因的患者，应该会对靶定粘着斑酶的新疗法发生反应，当前这种疗法症处于早期临床试验的检测当中。”

　　Goodwin补充说：“通过识别某些肿瘤中DIXDC1和LKB1之间这种意想不到的关联，我们已经扩大了潜在的患者群体，他们可能是这些疗法的优秀候选人。”