癌症干细胞已经被提出并且推测是推动肿瘤细胞进化和迁移的重要力量，也应此成为吸引人的治疗肿瘤的目标。然而目前对于其功能研究还是相对不足的。大肠癌慢慢成为威胁人类健康的重要癌症。正常大肠细胞的癌化是慢慢的失去一些抑癌基因，比如：APC，TP53，和SMAD4，并且获得致癌基因比如KRAS。
在最新一期的Nature杂志中，来自美国旧金山Genetech的Felipe de Sousa及其同事报道了他们的发现，一种叫做Lgr5+的蛋白对于大肠干细胞的癌化和转移有重要作用。
为了研究大肠的干细胞对于大肠癌的影响，研究组首先建立起一种自发形成大肠癌的实验鼠模型（Apcmin/+;KrasLSL-G12D/+;Vil1Cre），该模型仅在表达Vil基因的大肠上皮细胞（epithelium）里减少了抑癌基因Apc的表达量，增加了促癌基金Kras的表达量。研究组从实验小鼠的大肠囊泡（crypts）分离了大肠干细胞。并通过体外3D培养技术，诱导其分化为大肠上皮细胞组成的类大肠器官（colon organoid）。然后再逐步的去处抑癌基因：TP53，和SMAD4，从而这一由干细胞分化而来的大肠上皮细胞失去了一系列抑癌基因但是得致癌基因，具有了癌化干细胞所应有的初始状态。
研究组发现这一基因编辑过的大肠上皮细胞所组成的类大肠器官，具有更快的增殖能力，将其接种到另一只老鼠的皮下会更快的成长为肿瘤组织。但是如果在这一肿瘤组织中去除表达Lgr5基因的上皮细胞，则肿瘤组织扩大的速度大大下降。然而即使去除了表达Lgr5基因的上皮细胞，不表达Lgr5基因的上皮细胞也会慢慢的分化为产生Lgr5基因的上皮细胞，从而恢复形成肿瘤组织的能力。由此证明了癌化的肿瘤干细胞能够反复形成肿瘤组织的能力。
研究组接着研究了Lgr5基因对于大肠癌转移能力的作用。研究组直接在小鼠的大肠尾端进肝门出注射了癌化的上皮细胞，发现有癌细胞转移到了肝脏。并且转移到肝脏的癌细胞很多都表达了Lgr5蛋白。但是如果在早期如果去除了带Lgr5基因的癌化的上皮细胞，则大大下降其转移的能力。并且，如果在肝脏内直接去除带Lgr5基因的癌细胞，则在肝脏内的癌细胞数量也大大下降。总之，Lgr5基因的表达对大肠癌细胞的转移，以及转移后的生存都有重要的作用。
该项研究提出了针对大肠肿瘤干细胞进行基因治疗，从而降低其癌细胞的转移和生存的可行性。为未来进行相关的临床试验提供了新的靶点和理论支持。
原始出处：
Felipe de Sousa e Melo, Antonina V. Kurtova, Jonathan M. Harnoss, et al., A distinct role for Lgr5+ stem cells in primary and metastatic colon cancer. Nature 543, 676–680 (30 March 2017) doi:10.1038/nature21713
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Lgr5+的蛋白对于大肠干细胞的癌化和转移有重要作用
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#Nat#
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发表新成果的同时，也为大家提供了科研思路和技术路线！非常棒
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