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成大團隊透過果蠅基因研究 發現細胞遷移及癌症轉移關鍵

觀傳媒/ 2022.11.28 17:30

(觀傳媒台南新聞)【記者陳聖璋/台南報導】人體細胞的遷移,無論在胚胎發育及癌症轉移過程中都扮演著重要的角色。成功大學生物科技與產業科學系副教授張純純率領的研究團隊,透過果蠅發現細胞核內膜蛋白(Dysfusion簡稱Dysf)扮演著訊號傳遞分子機制的守門員角色,能夠決定訊號分子進入細胞核的流量,對應到人體上,若流量過大、過度激活,就會造成癌細胞轉移,相關研究刊登在美國科學促進會(AAAS)之國際知名期刊科學進展(Science Advances)。

張純純表示,人體的細胞必須在適當的時機點移動到合適的位置,才能順利長成健康的個體,若細胞在不恰當的時間點移動或增生就會導致突變,但這些細胞是透過什麼樣的機制決定,一直以來都是生物科學家感興趣的議題,也是發育生物學很重要的一項研究。

團隊利用果蠅卵巢上皮細胞為模式來研究細胞的遷移,張純純指出,很多人很難想像為什麼果蠅會跟人類有關,其實,雖然人類有3萬個基因,果蠅僅有1萬4千個基因,但與人類的基因卻有高達75%的相似性,因此在果蠅研究中所發現的重要致病因子,在人類或其他高等生物皆可發現具有相似機制。


▲成功大學生物科技與產業科學系副教授張純純。
(圖/成功大學提供)

這次研究便是與東海大學生命科學系副教授蔡玉真、中山大學生物醫學研究所助理教授張玉泉組成跨校研究團隊,利用這一群會遷移的上皮細胞為模式系統,研究細胞遷移及癌症轉移的分子機轉。

張純純說,Jak/Stat的發炎反應分子對上皮細胞的遷移來說,扮演著重要的角色,能夠決定多少顆細胞會一起遷移,Jak/Stat訊號若過度活化,就會導致過量的發炎反應,下游的訊號傳遞系統也會啟動,導致過多的邊境細胞開始移動;倘若發生在人體中,將會造成上皮細胞過度增生及轉移。

什麼原因導致Jak/Stat 訊號傳遞過度激活,研究團隊以遺傳學模式,從果蠅1萬4千個基因中篩選出細胞核內膜蛋白(Dysf),證實Dysf是Jak/Stat訊號的負調控分子,扮演著「流量守門員」的角色,能抑制果蠅邊境細胞遷移,於是進一步與產業科學系主任洪良宜的實驗室進行跨領域合作,發現與Dysf的人類同源基因NPAS4相同,可抑制癌細胞轉移。

張純純說明,Dysf/NPAS4位於細胞核內膜,扮演著細胞核「流量守門員」的角色,能調控Stat蛋白進入細胞核的量,產生適度的Jak/Stat訊號,防止癌細胞因此訊號過度激活造成轉移。「透過這次癌細胞轉移的研究,不僅找出訊號的調控關鍵,更為往後的癌症轉移患者,提供新的治療方向」。

期許在未來,可以找到相關的藥物,能夠維持Dysf/NPAS4流量守門員的戰力,進而控制癌症轉移。本研究的相關成果亦已發表在國際知名期刊;張純純及張玉泉為該論文之通訊作者,第一作者為成功大學生物科技與產業科學系博士班研究生吳榛惟。

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