Cortactin通过调控外泌体分泌促进胃发育不良细胞恶性转化的分子机制研究

本研究针对胃发育不良(dysplasia)向腺癌(adenocarcinoma)转化的分子机制不明这一关键问题，通过CRISPR/Cas9构建cortactin敲除(KO)类器官模型，发现cortactin通过稳定肌动蛋白网络和促进外泌体(exosome)分泌，调控肿瘤微环境中成纤维细胞(PDGFRα+)和巨噬细胞(F4/80+)的招募，从而驱动恶性转化。该研究为胃癌早期干预提供了新靶点。

　　

胃癌是全球癌症相关死亡的第五大原因，其发生经历肠化生(metaplasia)、发育不良(dysplasia)到腺癌的多阶段过程。其中发育不良作为癌前病变的最后阶段，其恶性转化机制尚不明确。近年来，类器官(organoid)技术的发展为研究这一过程提供了理想模型。Vanderbilt University的研究团队在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》发表研究，揭示了肌动蛋白结合蛋白cortactin通过调控外泌体分泌促进胃发育不良恶性转化的新机制。

研究团队利用从Kras突变小鼠胃发育不良组织建立的Meta4类器官模型，通过CRISPR/Cas9基因编辑构建cortactin敲除(KO)系，结合三维(3D)类器官培养、透射电镜(TEM)、空气-液体界面(ALI)培养和裸鼠移植等技术，系统研究了cortactin在恶性转化中的作用。

研究首先发现cortactin在胃发育不良和癌组织中特异性高表达于细胞膜。通过curcumin抑制cortactin活性或基因敲除后，类器官的向外出芽(outward budding)减少而向内出芽(inward budding)增加，提示cortactin调控发育不良细胞的侵袭性形态。透射电镜显示KO细胞微绒毛(microvilli)减少，磷酸化ezrin/radixin/moesin(pERM)表达降低，证实cortactin调控细胞膜动力学。

ALI培养实验显示，野生型(WT)细胞形成多层结构和息肉样突起，而KO细胞仅形成单层上皮，表明cortactin破坏细胞极性。裸鼠移植实验证实，WT类器官6周内全部形成移植瘤，13周后进展为高级别管状腺癌，而KO细胞仅25%形成小病灶。免疫荧光显示KO病灶中成纤维细胞(PDGFRα⁺)和巨噬细胞(F4/80⁺)招募减少，共培养实验证实KO细胞诱导的成纤维细胞增殖减弱。

机制研究发现，KO细胞中外泌体分泌减少，多泡体(MVB)标志物RAB27A表达降低且膜定位异常。通过抑制剂Nexinhib20阻断外泌体分泌后，移植瘤生长受抑且成纤维细胞浸润减少，但巨噬细胞招募未受影响，提示cortactin还通过外泌体非依赖途径调控微环境。

该研究首次阐明cortactin通过双重机制促进胃发育不良恶性转化：一方面通过稳定肌动蛋白网络调控细胞侵袭性；另一方面通过RAB27A依赖性外泌体分泌改变肿瘤微环境。这不仅为胃癌早期诊断提供了潜在标志物，还为干预癌前病变进展提供了新策略。研究采用的类器官-移植瘤模型系统，为研究其他器官癌前病变转化机制提供了范式。

值得注意的是，cortactin在发育不良阶段即出现膜特异性表达的特征，使其成为区分高风险发育不良的潜在标志物。而外泌体分泌抑制剂Nexinhib20的干预效果，则提示靶向肿瘤-微环境互作可能成为预防胃癌发生的新方向。这些发现对理解上皮性癌症的早期演进机制具有重要启示。