腫瘤轉移是一個復雜的多步驟的過程，腫瘤細胞從原位瘤向外侵襲、進出循環系統并在遠端組織形成轉移瘤，整個過程都與細胞遷移密切相關。二維細胞遷移中，片狀偽足的缺失導致細胞遷移能力顯著降低，而增多的絲狀偽足不能介導有效的細胞遷移。但在腫瘤轉移中，大量絲狀偽足的出現是腫瘤細胞侵襲性的重要標志，絲狀偽足關鍵蛋白的缺失顯著抑制腫瘤轉移。因此，絲狀偽足在細胞遷移和腫瘤轉移中的真正作用和機制有待被揭示。

近日，北京大學基礎醫學院系統生物醫學研究所吳聰穎課題組與復旦大學生物醫學研究院劉妍君課題組以及武漢大學高等研究院劉鄭課題組合作在EMBO reports在線發表文章Espin enhances confined cell migration by promoting filopodia formation and contributes to cancer metastasis，揭示了絲狀偽足在腫瘤細胞受限遷移中的調控作用。

首先，研究人員利用transwell受限遷移裝置結合RNA測序技術，篩選到ESPN mRNA（編碼微絲成束蛋白espin）在受限遷移細胞中顯著上調。接下來，通過transwell和微流控受限通道遷移實驗，證實了espin能夠顯著提高腫瘤細胞的受限遷移能力。

借助GEPIA網站分析數據庫中espin的表達情況，研究人員發現espin在多種腫瘤組織中高表達，且與患者的不良預后相關。小鼠實驗性腫瘤轉移模型結果顯示，espin明顯促進腫瘤轉移。

隨后，研究人員探索了espin促進受限遷移的機制。借助超分辨共聚焦成像和活細胞成像，證實espin定位于絲狀偽足，并發現espin促進絲狀偽足的形成。與經典的絲狀偽足微絲成束蛋白fascin相比，espin誘導形成的絲狀偽足更短更粗，且廣泛分布于細胞表面。體外微絲成束實驗結果表明espin具有比fascin更強的微絲成束能力。通過敲低絲狀偽足相關基因以減少絲狀偽足數目，研究人員發現espin增強細胞受限遷移的能力依賴于其對絲狀偽足的促進作用。

最后，研究人員將成像兼容的微流控受限通道裝置和基于DNA結構的新型分子熒光張力探針相結合，可視化活細胞狀態下絲狀偽足對受限微環境的力學施加，發現受限通道內espin過表達細胞表面絲狀偽足與張力信號存在共定位，為細胞提供機械力。

綜上所述，本研究揭示了絲狀偽足調控受限遷移的新功能，發現微絲成束蛋白espin通過促進大量絲狀偽足的形成，提供機械力，從而增強腫瘤細胞的受限遷移，促進腫瘤轉移。本研究彌補了絲狀偽足在細胞遷移和腫瘤轉移中的關鍵功能的研究空白，幫助深入理解腫瘤轉移的過程，為腫瘤治療提供可能的方向。

北京大學基礎醫學院2017級八年制學生汪艷和蘇州大學癌癥研究院青年特聘教授石鵬為本文的共同第一作者。北京大學系統生物醫學研究所吳聰穎研究員和復旦大學生物醫學研究院劉妍君教授、武漢大學高等研究院劉鄭教授、蘇州大學癌癥研究院青年特聘教授石鵬為本文的共同通訊作者。北京大學基礎醫學院梁令副研究員為本研究提供了重要幫助。

原文鏈接：https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44319-025-00437-1

制版人：十一

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