乳癌的集體浸潤的行為需要保守性的基底上皮呈現

論文：Kevin J. Cheung, et al., 2013 Collective invasion in breast cancer requires a conserved basal epithelial program. Cell 155, 1639–1651

報告者：汪欣儀                         時間：14:00~15:00, April 23, 2014

講評老師：張堯 博士                    地點：Room 601

摘要 :

    現今，世界上有越來越地的人罹患癌症，其中罹癌的女性族群中約有23%甚至更多為乳癌患者，佔居第一名；而每年也約有500000名乳癌患者死亡。其中導致乳癌患者死亡的最大風險就是癌細胞的轉移，而癌細胞轉移的過程中最重要的步驟就是癌細胞浸潤的行為；臨床上的數據也顯示，乳癌細胞從原位癌轉型成浸潤型乳癌對病患的生存率有很大的影響 ( 1 )。腫瘤轉移的典型型態是以多細胞聚集為單位，這個過程稱為集體移動。當癌細胞轉移時，在整個腫瘤邊緣的細胞會擔當領導者的角色，被定義為 leader cell，這些leader cells後面會跟著許多癌細胞，帶領這群腫瘤巢的細胞進行轉移的現象。而目前對於癌細胞浸潤的過程中是如何獲得移動能力的機制尚不清楚 ( 2 )。在本篇研究中，作者發現這些癌種轉移的leader cells都高度表現 cytokeratin14 (K14)；在過去的研究中知道K14會調控許多細胞生理功能，包括細胞凋亡(apoptosis)、細胞轉型(transformation)、細胞爬行(migration)、細胞分化(differentiation) …等 ( 3 )。已經知道K14在很多系報中都具有幫助細胞骨架形成使細胞移動的能力；而作者觀察到在大多數的腫瘤浸潤型細胞中都表現這種K14蛋白，在非浸潤型癌細胞中則很少。除此之外，作者也觀察了小鼠與人類的各類型乳癌切片都看到K14的表現和浸潤型乳癌有關係。為了證實K14在整個腫瘤轉移的過程中扮演一個重要的角色，作者將乳癌腫瘤移植入一種基因轉殖的小鼠 (MMTV-PyMT)中，另外給予實驗組的小鼠 knock-out K14的腫瘤細胞。觀察結果發現沒有K14蛋白表現的腫瘤細胞形成一個外觀平滑且無浸潤型態的腫瘤；同時也觀察到leader cells必須有K14蛋白的作用才能具有領導細胞的特性，並且在整個過程中只需要有一部分的leader cells就能開啟腫瘤細胞浸潤的過程。根據結果顯示，因為K14在乳癌的轉型過程中扮演一個關鍵性的因子，或許在檢測出罹患乳癌時就標定K14可以降低乳癌轉型為浸潤型乳癌的可能性，做為一個新的標靶治療方式。

如圖顯示，當腫瘤邊緣的細胞受到環境或是化學趨化因子的刺激時會被活化並開始表現K14蛋白，而這些表現K14蛋白的細胞會成為腫瘤浸潤過程中的leader cells，帶領腫瘤細胞進行一個浸潤的行為，進而形成癌症轉移的現象。

參考資料 :

1.      Polyak K. Molecular markers for the diagnosis and management of ductal carcinoma in situ. J. Natl. Cancer. Inst. Monogr. 41, 210-213 (2010).

2.     Ryan S. Gray, Kevin J. Cheung, and Andrew J. Ewald. Cellular mechanisms regulating epithelial morphogenesis and cancer invasion. Curr. Opin. Cell Biol. 22, 640-650 (2010).

3.     Xiaoou Pan, Ryan P. Hobbs, and Pierre A. Coulombe. The expanding significance of keratin intermediate filaments in normal and diseased epithelia. Curr. Opin. Cell Biol. 25, 47-56 (2013).