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为解决肝细胞癌（HCC）转移和耐药导致预后差的问题，研究人员开展了关于痘苗相关激酶 1（VRK1）在 HCC 进展中作用及机制的研究。结果发现 VRK1 通过磷酸化 CHD1L 促进 SNAI1 表达，推动 HCC 进展。这为 HCC 治疗提供了新策略。
肝癌，这个隐匿在身体内部的 “杀手”，在全球癌症的舞台上十分猖獗。2020 年的数据显示，肝癌在恶性肿瘤发病率中排名第六，死亡率更是高居第四，而肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）占原发性肝癌病例的约 90%。酒精、乙肝病毒（HBV）和丙肝病毒（HCV）慢性感染是主要诱因。目前，针对晚期 HCC 的全身治疗手段，如酪氨酸激酶抑制剂（TKI，索拉非尼和仑伐替尼）以及免疫疗法与血管内皮生长因子（VEGF）A 单克隆抗体的联合治疗，虽有一定效果，但 HCC 的转移和耐药问题严重，导致患者预后不佳，生存期短。因此，探寻 HCC 进展的分子机制和新治疗靶点迫在眉睫。
山东大学药学院等研究机构的研究人员勇挑重担，开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦于痘苗相关激酶 1（Vaccinia-related kinase 1，VRK1），致力于揭示其在 HCC 中的作用及分子机制。研究成果发表在《Cell Death and Disease》上，为 HCC 的治疗带来了新希望。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。通过分析癌症基因组图谱（TCGA）数据和组织微阵列进行免疫组化（IHC）染色，研究 VRK1 在 HCC 组织中的表达情况；构建稳定敲低 VRK1 的细胞系，采用细胞计数试剂盒 - 8（CCK8）、EdU、集落形成、Transwell 等实验检测细胞功能；利用免疫沉淀（Co-IP）联合质谱分析筛选 VRK1 相互作用蛋白；进行 RNA 测序（RNA-seq）寻找 VRK1 下游靶基因；构建裸鼠异种移植瘤模型研究 VRK1 对肿瘤生长的影响。
研究结果如下：
- VRK1 在 HCC 中的表达及预后意义：分析 TCGA 数据发现，VRK1 在 HCC 组织中显著高表达，且与肿瘤分级和分期正相关。IHC 染色进一步证实，VRK1 在 HCC 肿瘤组织中的表达明显高于癌旁组织。 Kaplan-Meier 生存分析表明，高表达 VRK1 的 HCC 患者总生存期、无进展生存期和无病生存期均显著缩短，提示 VRK1 高表达与 HCC 患者预后不良密切相关。
- VRK1 对 HCC 细胞功能的影响：检测发现，肝癌细胞系 Huh7 和 HepG2 中 VRK1 蛋白水平显著高于正常肝细胞 THLE-2。构建稳定敲低 VRK1 的 Huh7 和 HepG2 细胞系后，发现敲低 VRK1 可显著降低细胞活力、减少集落形成数量和大小（Huh7 细胞），并抑制细胞迁移。而过表达 VRK1 则促进集落形成和细胞迁移，表明 VRK1 可增强 HCC 细胞的增殖和迁移能力。
- VRK1 与 CHD1L 的相互作用及磷酸化：通过免疫沉淀联合质谱分析，研究人员发现 VRK1 与染色质结构域解旋酶 DNA 结合蛋白 1 样（Chromodomain helicase DNA binding protein 1-like，CHD1L）相互作用。Co-IP 实验进一步证实了两者的相互作用。VRK1 作为核丝氨酸 / 苏氨酸（Ser/Thr）染色质激酶，可磷酸化底物。研究表明，VRK1 可使 CHD1L 的整体磷酸化修饰水平降低，预测并验证了 VRK1 可磷酸化 CHD1L 的丝氨酸 122 位点，且该位点在进化上高度保守。
- SNAI1 是 VRK1 的关键下游靶基因：对 VRK1 敲低的 Huh7 细胞进行 RNA 测序，发现 154 个基因下调，171 个基因上调。基因集富集分析（GSEA）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析显示，VRK1 与上皮 - 间质转化（Epithelial-mesenchymal transition，EMT）相关过程密切相关。qRT-PCR 和蛋白免疫印迹实验表明，敲低 VRK1 可显著抑制 SNAI1 等 EMT 相关基因的 mRNA 和蛋白表达，同时诱导上皮细胞标志物 E-cadherin 的表达，说明 VRK1 通过调节 SNAI1 参与 HCC 的 EMT 过程。
- VRK1 通过 CHD1L/SNAI1 促进 HCC 进展：EdU 和 Transwell 实验表明，敲低 VRK1 抑制细胞增殖和迁移，而过表达 SNAI1 可部分逆转这种抑制作用。进一步研究发现，VRK1 通过磷酸化 CHD1L 调节 SNAI1 表达，敲低 VRK1 抑制 SNAI1 表达，过表达野生型 CHD1L 可挽救这种抑制，但磷酸化失活的 CHD1L S122A 突变体则不能。使用 CHD1L 选择性抑制剂 CHD1Li6.11 处理细胞，发现其可抑制细胞活力、集落形成和迁移，且 VRK1 敲低在该抑制剂处理下仍保持抑制作用，表明 VRK1 部分通过 CHD1L/SNAI1 促进 HCC 细胞增殖和迁移。
- VRK1 对体内肿瘤生长的影响：构建裸鼠异种移植瘤模型，将等量的对照或 VRK1 敲低的 Huh7 细胞皮下注射到裸鼠体内。结果显示，VRK1 敲低组小鼠的肿瘤生长速度明显慢于对照组，肿瘤体积和重量显著减小，且 VRK1 蛋白表达与 SNAI1 表达呈正相关，表明 VRK1 可促进体内肿瘤生长。
综上所述，研究人员发现 VRK1 通过与 CHD1L 相互作用并磷酸化其丝氨酸 122 位点，调节 SNAI1 表达，进而促进肝癌细胞的增殖、迁移和肿瘤生长。这一研究进一步明确了 VRK1 在 HCC 进展中的生物学功能，揭示了 VRK1/CHD1L/SNAI1 轴促进 HCC 进展的机制。干预 VRK1 有望成为治疗 HCC 的一种有前景的策略，为未来开发针对 HCC 的靶向治疗药物提供了重要理论依据，对推动 HCC 的临床治疗发展具有重要意义。
