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为探究 Hippo-YAP 信号通路是否参与 CXCR7 调控的肝癌细胞增殖、迁移和侵袭过程,宁夏医科大学总医院研究人员开展相关研究。结果发现 CXCR7 可促进肝癌细胞生长和转移,至少部分通过失活 Hippo-YAP 信号通路。这为肝癌治疗提供新方向。
肝癌,作为全球范围内常见的恶性肿瘤之一,严重威胁着人类的健康。它在众多肝脏癌症中占比超过 80%,而且在许多国家,都是导致癌症相关死亡的主要原因之一。肝癌的高死亡率和极低的 5 年总生存率,很大程度上归咎于早期检测的困难。因此,深入探索肿瘤微环境(TME)中肿瘤转移的复杂调控机制,对开发有效的治疗策略至关重要。
CXC 趋化因子受体(CXCR)信号通路,由 CXCL12(SDF1)、CXCR4 和 CXCR7 介导,在器官发育和正常肝脏再生中发挥着关键作用,并且在多种癌症中广泛失调。其中,CXCR7,又称 ACKR3 或 RDC1,对 CXCL12 具有极高的亲和力,在肿瘤微环境的趋化因子信号传导中意义重大。已有研究表明,下调 CXCR7 能够抑制肝癌细胞的增殖、侵袭和迁移。
Hippo 信号通路是组织稳态、器官发育、再生以及癌症进展的重要调节通路。在肝癌中,Hippo 信号通路通过磷酸化 YAP/TAZ 来限制肿瘤进展,抑制促癌基因的转录。然而,在胃癌中发现的 CXCR7 与 Hippo 信号通路之间的新型反馈回路,在肝癌中是否存在尚未可知。
为了探究这一问题,宁夏医科大学总医院的研究人员开展了相关研究。他们的研究成果发表在《Discover Oncology》上。
研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。首先是细胞转染技术,将设计合成的针对 CXCR7 的小干扰 RNA(si-CXCR7)、过表达质粒(pcDNA-CXCR7)及相应对照转染至肝癌细胞系 HCCLM3 中。生物信息学分析方面,从 TCGA 数据库获取肝癌相关数据进行分析。同时,运用定量实时 PCR(qRT-PCR)检测 mRNA 水平,蛋白质免疫印迹(Western blotting)检测蛋白水平,此外还利用了 CCK-8 实验、集落形成实验、Transwell 实验等评估细胞的增殖、迁移和侵袭能力。
研究结果如下:
- CXCR7 在肝癌中起癌基因作用:通过转染技术改变 HCCLM3 细胞中 CXCR7 的表达水平,qRT-PCR 和 Western blotting 验证了转染效果。CCK-8 实验、集落形成实验和 Transwell 实验结果表明,高表达 CXCR7 可增强肝癌细胞的活性、增殖、迁移和侵袭能力,低表达则产生相反效果。
- CXCR7 与肝癌中 Hippo 通路的基因特征相关:生物信息学分析显示,CXCR7 在肝癌组织中表达失调,其高表达与患者预后不良相关。基因富集分析(GSEA)证实了钙信号通路、趋化因子信号通路、Hippo 信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和磷脂酰肌醇 3 - 激酶 - 蛋白激酶 B(PI3K-Akt)信号通路的激活。
- CXCR7 调节肝癌细胞中的 Hippo-YAP 信号通路:Western blotting 检测 Hippo 信号通路关键成分发现,抑制 CXCR7 导致 Gαq/11 和 Gαs 蛋白水平降低,LATS 和 YAP 磷酸化水平升高;过表达 CXCR7 则产生相反结果,表明 CXCR7 参与调节 Hippo-YAP 信号通路。
- CXCR7 通过调节 Hippo-YAP 信号通路增强肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力:使用 YAP 抑制剂维替泊芬(Verteporfin)处理细胞后发现,其可逆转 si-CXCR7 对肝癌细胞活性、增殖、迁移和侵袭的抑制作用,凸显了 CXCR7 在调节肿瘤细胞行为中的关键作用。
研究结论表明,CXCR7 和 Hippo 信号通路这两组形态发生素可能相互作用,促进肝癌进展。CXCR7 通过激活 LATS 和 YAP 抑制 Hippo 信号通路,进而促进 HCCLM3 细胞的增殖、集落形成、迁移和侵袭。
此项研究意义重大。它揭示了 CXCR7 与 Hippo-YAP 信号通路之间的关系,为深入理解肝癌的发病机制提供了新的视角。这一发现有助于开发针对肝癌的新型治疗策略,以 CXCR7 或 Hippo-YAP 信号通路为靶点,有望为肝癌患者带来新的希望。不过,该研究也存在一定局限性,如仅在 HCCLM3 细胞中进行体外实验,未探究体内情况,CXCR7 在体内的直接和间接作用也有待进一步研究。未来的研究可针对这些方面展开,以完善对肝癌发病机制的认识,推动肝癌治疗领域的发展。