揭示癌症 ＂超级竞争 ＂的分子机制--京都大学等

癌前病变细胞是如何赶走邻近的正常细胞的?

京都大学于2月8日宣布，利用果蝇模型分析超级竞争的机制，它发现癌前细胞通过增加一种名为bantam的微RNA的表达来激活TOR信号，进而增加其蛋白质合成能力。 这项研究是由该大学生命科学研究生院的Tatsunori Igaki教授和Rina Nagata研究员、名古屋大学的Shizue Osawa教授、东京科学大学的Shu Kondo副教授以及国立遗传学研究所的Tsugaki Saito教授领导的小组进行的。 该研究结果在线发表于《当代生物学》。

生物体内相互靠近的细胞不断地相互比较其 "质量"，当质量有一些差异时，其中一个细胞就会死亡并从组织中被淘汰。 这种细胞的竞争性淘汰被称为 "细胞竞争"。 细胞竞争的现象，即癌前细胞通过引起细胞死亡来消灭邻近的正常细胞，被称为 "超级竞争"，并被认为与癌症的发展密切相关。 然而，超级竞争的分子机制及其在癌症发展中的作用还没有被很好地理解。

在这项研究中，研究人员专注于激活促癌蛋白Yorkie(人类中的YAP)的癌前细胞，该蛋白在人类和果蝇中已知会导致超级竞争，并利用果蝇分析了超级竞争的机制及其在癌症发展中的作用。

利用果蝇Yorkie克隆体寻找正常细胞死亡所需的基因

当Yorkie激活的细胞群(Yorkie克隆)被诱导到果蝇幼虫的上皮组织(复眼原基)时，Yorkie克隆在组织中扩张，同时导致周围正常细胞的死亡(超竞争)。 因此，当果蝇达到成年时，头部已经形成肿瘤。

利用这一现象，研究小组寻找了触发超级竞争所需的基因。 具体来说，我们逐一破坏了果蝇复眼原基中Yorkie克隆周围的正常细胞的基因，并寻找那些能抑制成年头部肿瘤形成的基因。

邻近的正常细胞通过自噬激活诱导hid表达而被杀死

结果显示，当自噬相关基因在正常细胞中被破坏时，头部肿瘤变得更小。 他们还发现，在癌前病变细胞周围的正常细胞中，自噬实际上被激活。 进一步分析发现，自噬的激活诱导了细胞死亡基因hid的表达，而这又导致了正常细胞的死亡。

癌前细胞 < miRNA升高 < 蛋白质合成升高 < 正常细胞变得自噬

对癌前细胞中自噬被激活所需的事件进行分析后发现，一种名为bantam的微RNA的表达在癌前细胞中被上调，从而激活了TOR信号传导。 TOR信号的激活导致癌前细胞的蛋白质合成增加，这反过来又会诱导邻近的正常细胞进行自噬。 这些结果表明，癌前细胞可以通过上调班特微RNA表达和增加蛋白质合成能力来与周围的正常细胞进行超级竞争，从而导致肿瘤的发生。

这项研究中发现的参与超级竞争机制的分子组在人类中也存在。 该研究小组说："建立一种人工控制这一机制的方法有望导致新的癌症疗法的发展。