核孔复合物调节关键细胞功能,在癌细胞中有所不同。最近的一项研究发现,关键 NPC 蛋白 Nup358 对髓系细胞发育至关重要,其功能障碍与血癌有关。
计算机图形描绘了真核细胞中的核孔。核孔是横跨核膜的大型蛋白质复合物,允许分子(例如蛋白质、RNA 和其他分子)在细胞核和细胞质之间移动。图片来源:M. Towler 和 J. Aitken,Wellcome Collection
核孔复合体 (NPC) 是一种基于蛋白质的通道,控制分子进出细胞核的运动。它们在调节基本细胞功能方面发挥着至关重要的作用,包括基因表达、染色质组织和影响细胞存活、生长和分化的RNA过程。
近年来,新的研究,包括桑福德伯纳姆普雷比斯大学癌症代谢和微环境项目副教授 Maximiliano D'Angelo 博士的研究,注意到癌细胞中的 NPC 是不同的,但这些改变如何导致恶性肿瘤和肿瘤发展,甚至 NPC 如何在正常细胞中发挥作用,还不太清楚。
Nup358 在髓系细胞发育中的作用
在一篇发表在《科学进展》杂志上的新论文中,D'Angelo 与第一作者 Valeria Guglielmi 博士和合著者 Davina Lam 发现 Nup358(构成 NPC 的约 30 种蛋白质之一)是髓系细胞发育的早期参与者,如果这些血细胞无法形成或无法正常工作,就会导致白血病等髓系疾病。
Maximiliano D'Angelo 博士是 Sanford Burnham Prebys 癌症代谢和微环境项目的副教授。图片来源:Sanford Burnham Prebys
研究人员发现,当他们在小鼠模型中消除 Nup358 时,小鼠会经历成熟髓系细胞的严重损失,髓系细胞是一组重要的免疫细胞,负责对抗病原体,这些病原体也是导致包括癌症在内的多种人类疾病的原因。值得注意的是,缺乏 Nup358 的小鼠表现出髓系细胞早期祖细胞的异常积累,这些祖细胞被称为髓系致敏多能祖细胞 (MPP)。
深入了解血细胞分化
“MPP 是血细胞最早的前体之一。它们由骨髓中的造血干细胞产生,并分化生成不同类型的血细胞。”D'Angelo 表示:“有不同的 MPP 群体负责产生特定的血细胞,我们发现,在没有 Nup358 的情况下,产生髓系细胞(包括红细胞和免疫系统的关键成分)的 MPP 会在分化过程中陷入停滞。”
Gugliemi 说,从根本上讲,Nup358 在骨髓生成(髓系细胞的产生)的早期阶段发挥着关键作用。“这是一个非常重要的发现,因为它提供了有关血细胞如何发育的见解,并有助于确定 Nup358 的改变如何导致血液恶性肿瘤。”
该研究结果与 D'Angelo 正在进行的研究相吻合,该研究旨在阐明 NPC 在健康细胞中的关键作用以及它们的改变如何导致免疫功能障碍以及癌症的发展和进展。
“我们的长期目标是开发针对 NPC 等运输机制的新型疗法。”D'Angelo 强调,他最近从美国癌症协会获得了一笔为期两年、价值 30 万美元的发现基金来推进他的研究。
这项研究部分由美国癌症协会 (RSG-17-148-01)、国防部 (grant W81XWH-20-1-0212) 和国立卫生研究院(AI148668) 的研究学者资助。