KAIST研究团队
[亚洲经济 金奉洙 记者] 韩国本土研究团队开发出一项技术，能够阻止癌细胞转移，并将其转变为可治疗状态。外界关注，这项技术是否有望提高因发现较晚而错过治疗时机的晚期癌症患者的治愈率。
韩国科学技术院（KAIST）30日表示，生物与脑工程系教授 Jo Kwanghyun 研究团队通过系统生物学研究，成功开发出一项技术，可改变肺癌细胞的性质，从而阻断癌细胞转移并消除其对药物的耐受性。
细胞内部标示的网络结构表示通过研究揭示的核心分子调控通路。上述红色部分为可向间充质细胞转移的细胞状态。仅激活以药丸标示的 p53 节点时，细胞状态会转变为橙色的 EMT 杂合细胞；当同时调控 p53 与 SMAD4 节点时，则转变为蓝色的 EMT 杂合细胞（蓝色 EMT 杂合细胞在形态上与上皮细胞相似，但仍对抗癌化学疗法具有耐药性）。最终，当同时调控筛选出的核心分子靶点 p53、SMAD4、ERK 时，细胞会转变为绿色的、不发生转移且对抗癌化学疗法高度敏感的上皮细胞。图像由 KAIST 提供
View original image研究团队构建了一个能够刻画多种癌细胞状态的细胞分子网络数学模型，用以描述在上皮细胞（epithelial，具有方向性、缺乏流动性并形成表面组织的状态）向具备转移能力的间充质细胞（mesenchymal，缺乏方向性、具有个体迁移能力的状态）转变的上皮–间充质转化（EMT）过程中出现的多样癌细胞状态。通过计算机模拟分析和分子细胞实验，研究团队发现了若干关键调控因子，利用这些因子可以改变细胞性质，使其从会增殖为恶性肿瘤、侵入邻近组织或细胞并对药物具有耐受性的间充质细胞状态，重新转变为尚未发生转移的上皮细胞状态。
尤其是在这一过程中，研究团队在避免长期以来一直被视为难题的中间阶段不稳定癌细胞状态（EMT 杂合细胞状态）的同时，成功实现了向对化学抗癌疗法（chemotherapy）高度敏感的上皮细胞状态的完全逆转。
本次研究成果当日在美国癌症学会（AACR）出版的国际期刊《Cancer Research》上发表。
在癌细胞 EMT 过程中，由于不完全转变（变化过程）而产生的 EMT 杂合状态细胞，同时具备上皮细胞和间充质细胞的特性，并获得较高的干细胞能力，被认为具有很强的药物耐受性和转移潜能。由于不稳定癌细胞状态（EMT）极为复杂，要在回避具备高转移能力和高药物耐受性的 EMT 杂合细胞状态的同时，将癌细胞完全逆转为已丧失转移能力和药物耐受性的上皮细胞状态，一直是非常困难的课题。
研究团队在建立起支配复杂 EMT 过程的基因调控网络数学模型后，应用大规模计算机模拟分析和复杂网络控制技术，筛选出三个关键分子靶点——“p53（抑癌蛋白）”、“SMAD4（介导调控 EMT 的代表性信号传导通路的核心物质，属于 SMAD 蛋白家族）”和“ERK1/2（参与细胞生长和分化的调控因子）”，证明通过调控这三者，可以在回避 EMT 杂合细胞状态的前提下，将处于间充质细胞状态的肺癌细胞逆转为丧失转移能力的上皮细胞状态。研究团队还通过分子细胞实验对上述结果进行了验证。在模拟人体内肿瘤组织环境、给予外界刺激的条件下，成功证明了间充质细胞状态可以逆转为上皮细胞状态，这具有重要意义。
癌细胞异常 EMT 会引发癌细胞迁移与侵袭、对化学疗法反应性的改变、干细胞能力增强以及癌症转移等多种恶性表型。尤其是癌细胞获得转移能力，是决定癌症患者预后的极其重要因素。本次开发的肺癌细胞 EMT 逆转技术，通过对癌细胞进行重编程，去除其高度可塑性和转移能力，并提高其对化学抗癌治疗的反应性，是一种新的抗癌治疗策略。
Jo Kwanghyun 教授表示：“我们成功将已获得高转移能力和高药物耐受性的肺癌细胞，完全逆转为转移能力被消除、对化学抗癌疗法高度敏感的上皮细胞状态”，“提出了一种有望改善癌症患者预后的新型治疗策略”。
研究团队早在 2020 年 1 月就首次提出了将癌细胞恢复为正常细胞的可逆治疗原理，随后发布了将结肠癌细胞恢复为正常结肠细胞的研究结果。2023 年 1 月，又成功开展了将恶性程度最高的乳腺癌细胞重编程为可进行激素治疗的乳腺癌细胞的研究。本次研究成果，是在开发将已获得转移能力的肺癌细胞状态，逆转为转移能力被消除且药物反应性增强的细胞状态的可逆化技术方面取得的第三项成果。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
