从另一个视角看CTC

  随着人们对CTC了解的日益加深，有关CTC的研究与临床应用已不再局限、纠结于以往的单纯定量或计数。揭示CTC细胞内的核酸、蛋白如何调控CTC及其临床意义已成为近来的研究热点。北京大学肿瘤中心（北京肿瘤医院）首次发现并报道了胃癌CTC内的染色体倍体与肿瘤化疗药物顺铂的耐药性密切相关 (Li et al. 2014 Oncotarget 5:6594)。随后, 类似的发现在有关PDX肿瘤动物模型的研究中得到了进一步证实 (Jiang et al. 2015 Oncotarget 6:15639)。最近，由美国加州大学圣地亚哥分校 （UC San Diego, UCSD）牵头，多国合作的最新研究发现，结直肠癌CTC内的鸟苷酸交换因子(Guanine nucleotide exchange factors, GEFs) 的升高，与病人较短的无进展生存期（PFS）呈明显正相关。该项研究成果刚刚发表在Nature子刊 (Barbazan et al. 2016 Scientific Reports 6:22112)，已引起人们的广泛讨论与密切关注。

  GEFs 介绍：鸟苷酸结合蛋白 (G  蛋白，G proteins）是细胞内最重要的信号传导通路蛋白之一。活化后的G 蛋白在肿瘤细胞的生长及转移过程中发挥着极为重要的作用（Dorsam and Gutkind 2013 Nat Rev Cancer 13:412）。如图所示，G蛋白平时以无活性的三聚体（Gαβγ）形式存在于细胞内，在特定条件下可被相应的G蛋白受体（GPCRs）或GEFs 活化，此时Gβγ 脱落，形成与GTP相结合的活性Gα 单体，并发挥一系列重要的生物学作用。GEFs 由一组蛋白组成，因瘤种不同，组成各异，其中， Calnuc被认为是最重要的GEF蛋白之一。

  Calnuc 介绍：赛特生物林平博士在UCSD与Drs. Marilyn Farquhar (前美国细胞生物学会主席) 和Roger Tsien (钱永健教授，诺贝尔奖得主) 共同研究Calnuc多年，发表了一系列重要科研成果。研究证实，Calnuc 作为钙结合蛋白，可存在于肿瘤细胞内的不同部位(Lin et al. 1998 J Cell Biol 141:1515)，或分泌出细胞 (Lavoie et al. 2002 Mol Endocrinol 16:2462)。不同部位的Calnuc具有不同的生物学功能，例如，高尔基体内的Calnuc是构建高尔基体Ca2+库的决定性蛋白 (Lin et al. 1999 J Cell Biol 145:279)，其在调节与老年痴呆(Alzheimer) 疾病密切相关的β-APP (β-amyloid precursor protein) 生物合成方面起着重要作用 (Lin et al. 2007 J Neurochem 100:1505)。

  大量实验证明，除了存在于高尔基体内，Calnuc也存在于细胞浆，这些胞浆内的Calnuc可与G蛋白结合。FRET (fluorescence resonance energy transfer) 提供了这两种蛋白可在活细胞内结合的直接证据(Weiss et al. 2001 PNAS 98:14961)，而显微断层扫描（Deconvoluting microscopic analysis）则进一步确定了两者在细胞内相互结合的具体位置（如图所示），包括细胞膜、分泌小体及高尔基体表面等（Lin et al. 2009 Mol Neurodegener 4:1）。目前，Calnuc与G蛋白相互结合的位点已被确定。Calnuc通过其EF-hand 与Gα 羧基末端的α5-helix相结合，而此部位亦覆盖了G蛋白受体GPCR 的结合位点（Lin et al. 2000 PNAS 97:674）。

  相关CTC研究：

  与力学三要素（大小、方向、作用点）相似，CTC作为细胞，对其检测与研究时，“细胞三要素”的考量也是必不可少的，它们包括核酸（基因、染色体倍体检测），蛋白（肿瘤标示物、功能性蛋白）及形态（细胞大小、单细胞与癌栓等）。鉴于小细胞CTC （Coumans et al. 2010 Annal Oncol 21:1851）、CTC细胞团（癌栓）及肿瘤标示物在CTC上的非均一异质性表达具有特殊的临床意义，有效的分离与鉴别手段是CTC检测与研究的必要前提。