臺大毒理所華國泰老師團隊發現內皮細胞特異分子ESM1的嶄新功能 研究成果刊登《EMBO Journal》

Wnt/Beta-catenin訊息傳遞路徑在細胞癌化、腫瘤轉移及癌幹細胞的自我更新過程中，扮演極為關鍵的角色。許多種類的癌症中皆可發現Wnt/Beta-catenin訊息傳遞路徑相關分子高度突變的情形，雖然這條訊息傳遞路徑的活化在晚期前列腺癌中十分常見，Wnt/Beta-catenin相關基因的突變在前列腺癌中卻很少見，也因此在前列腺癌中，可能存在著未知的調控機轉影響其活化。醫學院毒理所華國泰老師的研究團隊發現，內皮細胞特異分子(Endothelial cell-specific molecule 1, ESM1) 在前列腺癌幹細胞中能與Beta-catenin直接結合，幫助穩定Beta-catenin及其輔助轉錄因子TCF4所形成的聚合體，進一步使該聚合體在細胞核內停留時間增長，造成Wnt/Beta-catenin訊息傳遞路徑持續地活化，闡明了Wnt/Beta-catenin訊息傳遞路徑在晚期前列腺癌中的關鍵調控機制。研究成果於2021年2月15日發表在《歐洲分子生物學學會會刊》(EMBO Journal)。

此研究的特別之處還在於ESM1本屬於一種分泌型多醣蛋白，過去對ESM1的研究皆著重於其在細胞外的角色，本篇研究第一作者毒理所博士生潘可梵，在實驗過程中意外發現原本分泌至細胞外的ESM1，在較惡性的前列腺癌細胞中會大量進入到細胞核內。後續研究更發現原來ESM1是由Beta-catenin直接帶入核中，ESM1在細胞核中又回過頭影響了Beta-catenin與TCF4的結合及轉錄活性，兩者形成一個正向回饋調控路徑。這項研究也以體外試驗證實，若以ESM1做為標靶，阻斷ESM1/Beta-catenin/TCF4聚合體，能有效抑制癌細胞幹性從而阻止前列腺癌細胞轉移。研究團隊證實了ESM1在前列腺癌細胞內的分佈狀態與腫瘤轉移及癌幹細胞特性息息相關，以ESM1做為標靶的治療方式，未來有機會幫助前列腺癌甚至是其他高度依賴Wnt/Beta-catenin訊息路徑癌症的患者。

詳細研究成果請參閱：https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embj.2020105450

圖說：ESM1在前列腺癌細胞中作用示意圖。ESM1在早期或已分化的前列腺癌細胞中表現量較低，高表現的ESM1 在前列腺癌幹細胞中會藉由與beta-catenin結合一起進入細胞核，在細胞核中進一步與TCF4形成轉錄聚合體，並停留在細胞核中，使得Wnt 訊息活化，維持癌細胞幹性。