GP73介导PKM2分泌协同促进肝癌血管生成与M2型巨噬细胞极化的机制及靶向治疗策略

这篇研究揭示了高尔基体蛋白73（GP73）通过促进丙酮酸激酶M2型（PKM2）的SUMO1修饰，驱动其胞外分泌的分子机制。分泌型GP73与PKM2协同重塑肿瘤微环境（TME），通过诱导血管生成和M2型巨噬细胞极化促进肝细胞癌（HCC）进展及索拉非尼耐药。研究创新性提出中药单体紫草素（shikonin）靶向抑制PKM2分泌可增强索拉非尼疗效，为HCC治疗提供双靶点联合策略。

　　

GP73促进PKM2分泌的分子机制
研究团队通过TCGA和CPTAC数据库分析发现，GP73在肝癌组织中mRNA和蛋白表达水平显著高于正常组织，且高表达患者生存率更低。免疫组化证实GP73与PKM2在肝癌组织中呈正相关，血清学数据进一步显示两者协同升高。机制研究表明，GP73通过其146-205氨基酸结构域与PKM2直接结合，并增强Ubc9介导的PKM2 SUMO1修饰。这种修饰促进PKM2从胞质向质膜转位，形成"GP73-PKM2结合→SUMO1修饰→增强结合"的正反馈循环，持续驱动PKM2分泌。值得注意的是，PKM2的分泌完全依赖GP73，而GP73的分泌不受PKM2影响。

分泌蛋白协同调控肿瘤微环境
在血管生成方面，纯化的GST-GP73和GST-PKM2蛋白可协同下调HUVEC细胞黏附因子VE-cadherin，上调迁移相关蛋白Vimentin和MMP2/9。体外实验显示两者联合使血管形成能力提升2.3倍，小鼠Matrigel栓实验证实其协同增加微血管密度（MVD）。在免疫调控方面，分泌蛋白通过THP-1细胞膜表面CD14受体内化，显著降低M1型标志物CD80/iNOS，提升M2型标志物CD163/IL-10表达（p<0.01）。动物实验发现联合注射组肝脏CD206⁺F4/80⁺ M2巨噬细胞增加3.5倍，伴随α-SMA和胶原沉积加剧。

靶向干预的转化价值
研究发现索拉非尼虽可降低GP73/PKM2分泌，但外源添加任一蛋白均导致耐药。紫草素通过阻断GP73-PKM2相互作用，使PKM2分泌减少67%。在联合治疗实验中，紫草素使索拉非尼对HUVEC迁移的抑制率从42%提升至78%，CD206⁺细胞比例降低2.1倍。小鼠模型显示联合用药组肿瘤体积缩小58%，且显著改善索拉非尼导致的ALT/AST升高（p<0.05）。该研究首次阐明GP73-PKM2分泌轴通过SUMOylation调控TME的双重作用，为肝癌的"分泌蛋白靶向+激酶抑制"联合策略提供理论依据。