《Cell Death & Disease》:GLI2 inhibits cisplatin sensitivity in gastric cancer through DEC1/ZEB1 mediated EMT
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胃癌(GC)治疗面临化疗耐药难题,山东第一医科大学附属中心医院等机构研究人员开展 GLI2 对胃癌顺铂(CDDP)耐药影响的研究。结果发现 GLI2/DEC1/ZEB1 轴促进 GC 细胞上皮 - 间质转化(EMT)和 CDDP 耐药,为 GC 治疗提供新策略。
在癌症的世界里,胃癌就像一个顽固的 “敌人”,严重威胁着人类的健康。中国作为胃癌高发国家,新发病例占全球超 40%。目前,晚期胃癌患者即便接受手术和辅助化疗,5 年生存率依旧很低。顺铂(CDDP)作为一线化疗药物,虽被广泛应用,但癌细胞对它产生的耐药性却大大削弱了治疗效果,使得患者预后不佳。因此,寻找有效的治疗靶点、探索胃癌进展及耐药机制迫在眉睫。
山东第一医科大学附属中心医院、山东大学济南中心医院等机构的研究人员勇挑重担,开展了一项意义重大的研究。他们聚焦于 Hedgehog(Hh)信号通路中的关键转录因子 GLI2,深入探究其在胃癌顺铂耐药中的作用。最终,研究成果发表在《Cell Death and Disease》上。该研究发现,GLI2 在 EMT 型胃癌中表达上调,与患者预后不良相关,并且通过诱导 EMT 促进胃癌细胞增殖、迁移和顺铂耐药。研究还揭示了 GLI2/DEC1/ZEB1 轴在这一过程中的关键作用机制,为胃癌的治疗提供了全新的理论基础和潜在策略。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们收集了山东第一医科大学附属中心医院 101 例胃癌患者的肿瘤标本,通过细胞培养获取多种人胃上皮细胞和胃癌细胞系。利用 RNA 干扰(RNAi)和慢病毒感染技术构建稳定过表达或敲低细胞系;采用实时定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot)检测基因和蛋白表达;借助染色质免疫沉淀(ChIP)、双荧光素酶报告基因等实验探究转录调控机制;还建立了动物模型评估体内肿瘤生长和转移情况。
研究结果如下:
- GLI2 在人胃癌中上调并与肿瘤进展相关:通过分析公共数据库和临床样本,发现 GLI2 在胃癌组织中 mRNA 表达高于正常胃组织,高表达 GLI2 的患者总生存期(OS)和无复发生存期(RFS)更短。而且,GLI2 表达与肿瘤分化程度、病理分级、淋巴结转移、肿瘤大小及顺铂耐药显著相关,在 EMT 亚型胃癌中表达上调,且与细胞增殖标记物 Ki67 和 EMT 标记物 N-cadherin 呈正相关。
- GLI2 在体外抑制顺铂敏感性并通过 EMT 促进转移:在多种胃癌细胞系中,GLI2 表达高于正常胃黏膜上皮细胞。构建 GLI2 过表达和敲低细胞系后发现,GLI2 过表达促进胃癌细胞增殖、迁移和 EMT,增加顺铂耐药性,敲低则相反。顺铂可降低 GLI2 蛋白稳定性,抑制其促进的蛋白合成。
- GLI2 在体内抑制顺铂敏感性:动物实验表明,GLI2 过表达加速肿瘤生长,削弱顺铂的抑瘤效果;GLI2 抑制剂 GANT61 可抑制肿瘤生长,与顺铂联合使用抑制效果更佳。此外,GLI2 过表达促进肺转移,敲低则减少肝转移,且 GLI2 过表达增加肿瘤组织中 EMT 相关蛋白表达。
- GLI2 激活胃癌中 DEC1 的转录:RNA-Seq 分析发现 GLI2 过表达上调 DEC1 表达,多种实验验证了 GLI2 对 DEC1 转录的激活作用。敲低 DEC1 可逆转 GLI2 介导的 EMT 相关蛋白上调和抗凋亡分子表达,抑制 GLI2 诱导的顺铂耐药。
- DEC1 对 GLI2 介导的顺铂耐药至关重要:功能实验显示,DEC1 敲低消除了 GLI2 过表达导致的胃癌细胞对顺铂的耐药性,过表达则逆转低 GLI2 表达导致的顺铂敏感性。体内实验表明,DEC1 敲低增强顺铂对肿瘤生长的抑制作用,抑制肺转移,GLI2 过表达可部分恢复。
- DEC1 通过靶向 ZEB1 促进 EMT 和顺铂耐药:PCR 分析发现 ZEB1 与 DEC1 在 MKN-45 细胞中呈正相关。敲低 ZEB1 可抑制 DEC1 敲低细胞的 EMT 和细胞迁移,抑制 ZEB1 增强了对顺铂的敏感性,DEC1 敲低可增强该效果,过表达则减弱。
- GLI2 和 DEC1 形成蛋白复合物协同激活 ZEB1 表达:在 ZEB1 启动子上鉴定出 GLI2 和 DEC1 结合位点,双荧光素酶报告基因实验、ChIP 实验和免疫共沉淀实验表明,GLI2 和 DEC1 可协同激活 ZEB1 启动子,二者相互作用形成复合物促进 ZEB1 转录。
- GLI2、DEC1 和 ZEB1 表达与胃癌预后相关:临床样本分析显示,GLI2、DEC1 和 ZEB1 表达呈正相关,高表达的患者预后更差,三者联合检测可作为评估胃癌预后的指标。
综上所述,该研究揭示了 GLI2/DEC1/ZEB1 信号轴在促进胃癌细胞 EMT 和增强顺铂耐药中的关键作用。这一发现为理解胃癌化疗耐药机制提供了新视角,也为临床治疗耐药性胃癌提供了潜在的联合治疗策略,有望改善胃癌患者的预后。未来,基于该研究成果,或许能开发出更精准有效的治疗方法,为胃癌患者带来新的希望 。
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