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为探究 LAMA5 在胃癌中的作用机制,研究人员发现 MAZ 通过 LAMA5/STAT3 轴促进胃癌进展,为治疗提供新靶点。
《MAZ-mediated LAMA5 transcription activation promotes gastric cancer progression through the STAT3 signaling》这篇论文发表在《Functional & Integrative Genomics》杂志上。
在全球范围内,胃癌(Gastric cancer,GC)是一种严重威胁人类健康的恶性肿瘤。它在癌症相关死亡率中位居第四,发病率位列第五。尽管化疗、靶向治疗和免疫治疗等系统性疗法不断发展,但胃癌患者的预后仍然很差,预计到 2040 年,其全球负担将增加 62% 。因此,深入了解胃癌发展的机制并开发更有效的治疗策略迫在眉睫。
在此背景下,山东第一医科大学附属山东省立医院的研究人员开展了相关研究。他们聚焦于层粘连蛋白亚基 α-5(Laminin subunit alpha-5,LAMA5)和 Myc 相关锌指蛋白(Myc-associated zinc finger protein,MAZ)在胃癌中的作用机制,旨在寻找新的治疗靶点,为改善胃癌患者的预后提供理论依据。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。细胞实验方面,通过细胞转染技术,用 sh - NC、sh - LAMA5 等多种慢病毒载体感染胃癌细胞,构建稳定细胞系;运用 CCK - 8、克隆形成、EdU、流式细胞术、划痕实验和 Transwell 实验,分别检测细胞的增殖、克隆形成、活力、凋亡、迁移和侵袭能力。动物实验上,将感染后的细胞接种到 BALB/c 小鼠皮下,建立小鼠异种移植瘤模型,定期测量肿瘤体积,实验结束后获取肿瘤组织并称重。此外,还利用 RNA 提取、逆转录(RT)和定量聚合酶链反应(RT - qPCR)检测基因表达水平;采用蛋白质免疫印迹(Western blot)分析蛋白表达;运用染色质免疫沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因分析,探究转录因子与基因启动子的结合及对启动子活性的影响。
研究结果如下:
- LAMA5 在胃癌中的表达及预后意义:通过对多个胃癌相关数据集分析发现,LAMA5 在胃癌组织中高表达。生存分析显示,高表达 LAMA5 的患者五年生存率显著低于低表达患者。在人胃癌细胞系 AGS 和 HGC27 中,LAMA5 的表达水平也明显高于人胃上皮细胞 GES1。这表明 LAMA5 的高表达与胃癌患者的不良预后密切相关。
- LAMA5 对胃癌细胞恶性行为的影响及机制:敲低 LAMA5 后,胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著下降,同时细胞凋亡增加。进一步研究发现,LAMA5 可激活信号转导和转录激活因子 3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)信号通路,沉默 LAMA5 会抑制 STAT3 的磷酸化以及 Bcl - xL和 c - Myc 的蛋白表达,而 STAT3 激活剂 Colivelin 可逆转这些抑制作用。这说明 LAMA5 通过激活 STAT3 信号通路促进胃癌进展。
- MAZ 对 LAMA5 的转录调控作用:预测并筛选出 MAZ 可能是 LAMA5 的转录因子。实验证实,MAZ 在胃癌细胞中高表达,敲低 MAZ 可显著降低 LAMA5 的 mRNA 和蛋白表达。ChIP 实验表明 MAZ 能与 LAMA5 启动子结合,双荧光素酶报告基因分析显示敲低 MAZ 会抑制 LAMA5 启动子活性,且突变结合位点后该抑制作用消失。这表明 MAZ 可转录激活 LAMA5。
- MAZ 对胃癌细胞生长的影响及体内验证:体内实验显示,敲低 MAZ 可抑制胃癌细胞在小鼠体内的生长,使肿瘤体积减小、重量减轻,同时 Ki - 67 蛋白表达降低,细胞凋亡率增加。这表明 MAZ 在体内也对胃癌细胞的生长起到促进作用。
- LAMA5 对 MAZ 抑制胃癌细胞作用的影响:过表达 LAMA5 可逆转敲低 MAZ 对胃癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的抑制作用,在体内也能增强肿瘤的生长,增加 STAT3 的磷酸化以及 Bcl - xL和 c - Myc 的蛋白表达。这进一步证实了 MAZ 通过诱导 LAMA5 表达和激活 STAT3 信号通路在胃癌中发挥致癌作用。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 LAMA5 在胃癌进展中的重要作用,确定了 MAZ/LAMA5/STAT3 轴的存在。这一发现为胃癌的治疗提供了新的潜在靶点,基于抑制该轴的治疗策略有望成为治疗胃癌的有效方法。然而,研究也存在一些局限性,如未深入探讨该轴在胃癌发生发展过程中的其他调控机制,以及在不同临床病理特征患者中的差异等。未来需要进一步的研究来深入了解这些问题,为胃癌的精准治疗提供更坚实的理论基础。