2024年9月6日，浙江大学生命科学研究院姬峻芳实验室于Journal of Experimental & Clinical Cancer Research在线发表题为“Membrane RRM2-positive cells represent a malignant population with cancer stem cell features in intrahepatic cholangiocarcinoma”的研究论文。该研究首次揭示了RRM2的细胞膜定位、非经典信号肽及潜在跨膜结构域，并发现肝内胆管细胞癌（iCCA）中细胞膜RRM2阳性细胞是一组具有肿瘤干细胞特征的恶性亚群。

iCCA作为第二大原发性肝癌，具有高度异质性，患者5年生存率仅为5%~10%，是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一。肿瘤干细胞（Cancer Stem Cells, CSCs）的存在是产生肿瘤异质性的重要原因之一，然而目前iCCA中CSCs相关研究依然非常局限。

该研究从患者层面和细胞层面分别建立筛选体系，发现RRM2在高恶性iCCA患者及干细胞样恶性iCCA细胞群中显著高表达。体内体外数据表明RRM2沉默显著抑制iCCA的恶性及干性特征。组织染色发现RRM2在iCCA肿瘤组织中除经典细胞质定位，还具有未被报道过的细胞膜定位；同时细胞膜RRM2定位阳性的患者具有显著更差的预后。通过一系列的生化、分子、细胞生物学等实验最终证实RRM2在iCCA细胞中具有细胞膜跨膜定位；其第1~44位氨基酸为非经典信号肽；第223~246位氨基酸为潜在跨膜结构域；这两个结构域对于RRM2的细胞膜定位具有重要意义。

图2. RRM2在iCCA肿瘤中存在细胞膜定位，且与肿瘤干性相关。

(A) iCCA肿瘤组织的RRM2免疫组化染色，细胞膜RRM2染色得分高的患者预后差；(B) RRM2在HUCCT1细胞中的免疫荧光染色。(C) RRM2的蛋白结构域，SP为信号肽，TM为跨膜结构域。 

进一步，研究者通过使用 RRM2 抗体成功富集到细胞膜RRM2阳性（RRM2⁺）iCCA亚群及对应阴性亚群。体内外实验进一步表明RRM2⁺细胞具有肿瘤干细胞样的恶性表征。通过RNA测序，发现RRM2⁺细胞和RRM2^-细胞的差异基因，这些基因可显著区分具有干性样特征的iCCA肿瘤患者亚群。细胞实验进一步表明，RRM2⁺细胞中干性相关基因呈现更高的表达水平，β-catenin信号通路呈现更高的激活状态。 

综上，该研究首次揭示：1）RRM2在 iCCA中存在细胞膜定位；2）RRM2的非经典信号肽和潜在跨膜结构域对其细胞膜定位具有重要意义；3）流式分选获得的RRM2⁺细胞是一群具有肿瘤干细胞特征且β-catenin信号通路高度激活的恶性亚群。这一研究丰富了对iCCA干性调节的理解，对RRM2细胞膜定位的深入解析拓宽了人们对于RRM2功能的理解，对细胞膜RRM2阳性iCCA亚群的深入分析也从全新的角度加深了人们对iCCA肿瘤异质性的认识。

姬峻芳实验室博士生赵永芝和博士生薛淑婷为本文共同第一作者，姬峻芳教授为本文通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划、浙江省领雁重大项目等的资助。

原文链接：https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-024-03174-w