《Hereditas》:E2F1-driven EXOSC10 transcription promotes hepatocellular carcinoma growth and stemness: a potential therapeutic target
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为解决肝癌(HCC)治疗难题,研究人员开展了 E2F1 与 EXOSC10 在 HCC 中作用及机制的研究。结果发现 E2F1 促进 EXOSC10 转录,推动 HCC 生长和癌症干性。这为 HCC 治疗提供了新靶点和潜在策略。
肝癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)是全球范围内常见且致命的癌症,2022 年全球新发病例达 865,269 例,死亡人数高达 757,948 例。慢性肝炎病毒感染、酒精和脂肪摄入等因素增加了发病风险。尽管现有多种治疗手段,但患者 5 年生存率仍不理想,主要原因是肿瘤易复发转移和产生耐药性。因此,深入探究 HCC 的发病机制,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
为了攻克这一难题,遂宁市中心医院、重庆市松山医院、重庆大学附属肿瘤医院以及丰宁满族自治县医院的研究人员共同开展了一项重要研究。该研究聚焦于 E2F 转录因子 1(E2F1)和外泌体成分 10(EXOSC10)在 HCC 中的作用及相互关系,相关成果发表在《Hereditas》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。他们收集了 66 例 HCC 患者手术切除的肿瘤组织及癌旁正常组织样本;培养了 Huh-7、Hep3B 等细胞系;运用定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测基因和蛋白表达;通过细胞转染技术干扰或过表达目标基因;利用 EdU 实验、流式细胞术、管形成实验、球体形成实验分别检测细胞增殖、凋亡、血管生成和干性;构建双荧光素酶报告载体验证蛋白与基因的结合;建立裸鼠异种移植模型进行体内实验;使用免疫组化(IHC)分析蛋白表达情况 。
研究结果如下:
- E2F1 在 HCC 组织和细胞中高表达:通过 GEPIA 数据库分析及临床样本检测发现,E2F1 在 HCC 组织中的表达显著高于正常组织,且高表达 E2F1 的患者生存率更低,其表达水平与 TNM 分期、远处转移相关。在 HCC 细胞系中,E2F1 表达也高于正常 THLE-2 细胞。
- E2F1 沉默抑制 HCC 细胞增殖、血管生成和干性:设计针对 E2F1 的小干扰 RNA(siRNAs)转染 HCC 细胞,EdU 实验显示细胞增殖减少,流式细胞术检测到细胞凋亡增加,同时血管生成相关蛋白表达下降,管形成实验表明血管生成受抑制,肿瘤球体形成率降低,干性相关蛋白 OCT4 和 CD44 表达减少。
- E2F1 促进 EXOSC10 转录:Starbase 数据库预测 EXOSC10 与 E2F1 表达正相关,JASPAR 数据库显示 E2F1 在 EXOSC10 启动子区域有两个结合位点。双荧光素酶报告实验证实 E2F1 与 EXOSC10 的结合,E2F1 沉默导致 EXOSC10 表达下降,且 EXOSC10 在 HCC 组织和细胞系中高表达,与 E2F1 表达呈正相关。
- EXOSC10 沉默抑制 HCC 细胞增殖、血管生成和干性:转染 si-EXOSC10 降低 HCC 细胞中 EXOSC10 表达,EdU 实验、流式细胞术、管形成实验和肿瘤球体形成实验分别表明细胞增殖、血管生成和干性受到抑制,干性相关蛋白表达减少。
- E2F1 通过 EXOSC10 调节 HCC 细胞功能:共转染 si-E2F1#1 和 EXOSC10 发现,EXOSC10 过表达可逆转 E2F1 缺失导致的细胞增殖抑制、凋亡增强、血管生成抑制和干性受损。
- E2F1 敲低通过调节 EXOSC10 抑制 HCC 肿瘤生长:在裸鼠异种移植模型中,E2F1 敲低抑制肿瘤生长,EXOSC10 过表达可消除这种抑制作用。免疫组化分析显示,E2F1 敲低降低了 Ki67 蛋白表达,而 EXOSC10 过表达使其回升,同时干性相关蛋白表达也受到相应影响。
研究结论表明,E2F1 通过促进 EXOSC10 转录,增强 HCC 生长和癌症干性。这一发现为 HCC 治疗提供了新的潜在靶点,RNA 干扰技术针对 E2F1 或 EXOSC10 开发的疗法具有重要的临床应用前景。不过,该研究也存在一定局限性,如 EXOSC10 沉默的下游信号通路、其他调节 EXOSC10 的转录因子以及研究模型与自然 HCC 微环境的差异等问题,有待进一步研究。总体而言,这项研究为肝癌治疗开辟了新方向,有望推动肝癌治疗领域的发展。