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为探究胃癌(GC)腹膜转移机制,研究人员聚焦 FERMT2,发现其促进 GC 细胞抗失巢凋亡及转移,或成治疗新靶点。
在癌症的 “战场” 上,胃癌始终是一个棘手的 “劲敌”。据 2022 年国际癌症研究机构统计,全球近 2000 万新增癌症病例中,胃癌位列第五大常见恶性肿瘤,且是癌症相关死亡的主要原因之一。晚期诊断导致胃癌患者生存率低,其中腹膜转移更是 “雪上加霜”,常在根治性胃切除术后出现,患者中位生存期不足六个月。尽管腹膜转移对胃癌患者的预后影响巨大,但背后的机制却迷雾重重。
在这样的背景下,浙江大学医学院附属第一医院的研究人员挺身而出,决心揭开胃癌腹膜转移的神秘面纱。他们将研究重点聚焦于 FERMT2(Fermitin 家族同源物 2),一项发表于《Gastric Cancer》的研究就此展开。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本方面,收集了 143 例浙江大学医学院附属第一医院 2016 年手术切除的胃癌组织样本构建组织芯片(TMA) 。实验技术上,运用细胞转染技术,设计针对 FERMT2 的短发夹 RNA(shRNA)和针对 SOX2 的小干扰 RNA(siRNA),以及构建相关表达载体;通过蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测蛋白表达;利用染色质免疫沉淀(ChIP)探究蛋白与 DNA 的结合情况;还借助体内实验,建立小鼠腹膜转移模型等。
下面来看具体的研究结果:
- FERMT2 促进胃癌细胞纤连蛋白分泌及抗失巢凋亡:研究人员对有或无腹膜转移的原发性胃癌样本进行定量、非靶向蛋白质组学分析,发现有腹膜转移患者的原发性肿瘤中 FERMT2 表达升高。体外实验中,胃癌细胞脱离细胞外基质(ECM)后,FERMT2 和纤连蛋白(FN)表达随悬浮时间增加而上升,重新铺板到 ECM 上后 FERMT2 表达下降。敲低 FERMT2 会减少纤连蛋白合成,降低细胞在脱离 ECM 后的存活率、集落大小以及侵袭和迁移能力。
- FERMT2 高表达与胃癌不良预后及腹膜转移相关:分析多种癌症数据发现,FERMT2 RNA 高表达与患者预后差和高风险比相关。在胃癌中,高 FERMT2 表达的患者生存结局更差,其表达水平随 TNM 分期升高和肿瘤分化程度降低而增加。构建小鼠胃癌腹膜转移模型后发现,敲低 FERMT2 可减少腹膜转移,而过表达则促进腹膜肿瘤形成。
- FERMT2 与 SOX2 相互作用增强 SOX2 蛋白稳定性:前期研究提示 FERMT2 可能通过调节 SOX2 影响胃癌细胞纤连蛋白分泌。研究发现,在胃癌细胞中,SOX2 表达随悬浮时间增加而上升,与 FERMT2 表达模式相似。敲低 FERMT2 不影响 SOX2 RNA 水平,但降低其蛋白水平,且 FERMT2 与 SOX2 存在相互作用,敲低 FERMT2 会增加 SOX2 的泛素化和降解。此外,过表达 SOX2 可促进腹膜肿瘤形成。
- SOX2 上调胃癌中纤连蛋白表达:敲低 SOX2 会降低胃癌细胞中纤连蛋白的蛋白和 RNA 水平,通过预测和实验证实 SOX2 可直接结合到 FN1 启动子上。转染 SOX2 质粒可部分逆转敲低 FERMT2 导致的 FN1 表达下调,而转染 SOX2 siRNA 则部分逆转过表达 FERMT2 引起的 FN1 上调。同时,敲低 SOX2 可抑制过表达 FERMT2 导致的细胞活力增加和腹膜转移促进作用。
- TGF-β1/TGFβ-RI 信号与 FERMT2 的正反馈调节抗失巢凋亡:基于已有研究,研究人员进一步探究 TGF-β1对 SOX2 和 FERMT2 的调节作用。发现悬浮条件下,胃癌细胞中 TGF-β1水平升高,外源性添加 TGF-β1可上调 FERMT2 表达,TGF-β1/TGFβ-RI 信号通路抑制剂 SB431542 可阻断该作用。敲低 FERMT2 会降低 TGF-β1RI 表达,且二者形成正反馈回路,共同调节抗失巢凋亡,影响腹膜转移。
综合上述研究,FERMT2 在胃癌细胞抗失巢凋亡和腹膜转移过程中扮演着关键角色。它通过与 SOX2 相互作用,稳定 SOX2 蛋白,促进纤连蛋白转录和细胞外基质沉积;同时,与 TGF-β1/TGFβ-RI 信号通路形成正反馈,增强细胞与基质的相互作用和聚集,从而助力胃癌细胞的抗失巢凋亡和腹膜转移。不过,FERMT2 抑制 SOX2 泛素化的详细机制还有待进一步探索。这项研究为理解胃癌腹膜转移机制提供了新视角,FERMT2 有望成为胃癌治疗的潜在新靶点,为攻克胃癌带来新的希望。
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