膀胱癌是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，且極易復發(fā)，嚴重危害人類生命健康。我國的膀胱癌發(fā)病率為6.69/10萬，在泌尿系統(tǒng)腫瘤中高居第一位；死亡率為2.53/10萬，并呈逐年上升趨勢。但臨床上目前還沒有針對膀胱癌預防和靶向治療的有效策略。膀胱癌干細胞作為靶向治療的最佳選擇，具有自我更新、無限增殖和多向分化潛能，是膀胱腫瘤發(fā)生、發(fā)展、復發(fā)和轉移的根源。但膀胱癌干細胞自我更新的分子機理仍不清楚。盡管轉錄因子GLI1、STAT3、BMI1和CTNNB1可能參與了膀胱癌干細胞的干性維持，但這些轉錄因子在正常膀胱干細胞中也具有重要的功能，不適合作為膀胱癌治療的特異性靶點。因此，亟需闡明膀胱癌干細胞自我更新的新機制，尋找有效預防和靶向治療膀胱癌的新型措施。 中國科學院微生物學習所溫廷益學習組和中國科學院生物物理學習所副學習員李翀等通過合作鑒定了人膀胱癌干細胞一條新的干性維持通路——KMT1A-GATA3-STAT3信號通路。機制學習表明，KMT1A蛋白通過其甲基轉移酶活性，直接催化GATA3基因啟動子區(qū)域（-1351~-1172）的組蛋白H3第9位賴氨酸進行三甲基化修飾（H3K9me3），從而阻遏其轉錄；而GATA3蛋白能夠直接與STAT3基因的啟動子區(qū)域（-1710~-1530）結合，并阻遏其轉錄。因此，組蛋白甲基轉移酶KMT1A介導的GATA3基因的轉錄阻遏，促進了STAT3的表達上調和磷酸化激活，最終實現(xiàn)了膀胱癌干細胞的干性維持。 該學習首次揭示了KMT1A-GATA3-STAT3信號通路促進膀胱癌干細胞自我更新的機制。與膀胱癌非干細胞和癌旁組織相比，組蛋白甲基轉移酶KMT1A在膀胱癌干細胞中的高表達具有特異性。因而KMT1A可以作為首個膀胱癌干細胞特異的標志物，在膀胱癌干細胞的鑒定和膀胱癌的靶向治療中具有廣闊的應用前景。此外，該發(fā)現(xiàn)在分子水平加深了對膀胱癌干細胞生理特征和膀胱癌發(fā)生的認識，為膀胱癌的藥物篩選和靶向治療提供了理論基礎。 該學習進展已于近日在Clinical Cancer Research 在線發(fā)表，微生物所博士楊昭為該文的第一作者，溫廷益和李翀為共同通訊作者。該學習得到國家自然科學基金(81602644，81672956和81472413）和國家重大新藥創(chuàng)制專項（2010ZX09401-403）的資助。
