SWI/SNF ATPase沉默的HLF通过调控胶原-细胞骨架信号轴抑制实体癌肺转移

本研究针对癌症转移机制不明的关键问题，通过全基因组CRISPR-Cas9筛选发现转录因子HLF是肺转移的强效抑制因子。研究人员揭示了BRG1介导的表观遗传沉默导致HLF在转移灶中表达降低，通过HLF-LPXN-PXN轴调控胶原机械信号与肌动蛋白细胞骨架的整合，从而抑制肿瘤迁移。该成果为靶向BRG1-HLF通路治疗转移性癌症提供了新策略，具有重要临床转化价值。

　　

癌症转移是导致患者死亡的主要原因，但其中涉及的分子机制仍不清楚。肾透明细胞癌(ccRCC)是最常见的肾癌类型，约70%的转移发生在肺部，而转移患者的5年生存率从90%骤降至不足20%。这种巨大的生存差异凸显了揭示转移机制的重要性。目前，关于细胞如何突破细胞外基质屏障实现远处转移，特别是胶原微环境如何影响这一过程，仍是未解之谜。

美国德克萨斯大学西南医学中心的研究团队通过创新性研究揭示了这一关键生物学问题。他们采用全基因组CRISPR-Cas9筛选技术，在移植性肿瘤模型中系统鉴定出肝白血病因子(HLF)是肺转移的强效抑制因子。研究发现，SWI/SNF ATP酶亚基BRG1通过表观遗传沉默导致HLF在转移灶中表达降低，而HLF通过调控LPXN表达影响Paxillin磷酸化，进而改变胶原机械信号与肌动蛋白细胞骨架的整合，最终抑制肿瘤细胞迁移和肺转移。这一重要发现发表在《Nature Communications》上。

研究主要采用了以下关键技术：全基因组CRISPR-Cas9体内筛选鉴定转移相关基因；RNA测序和染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)分析基因调控网络；三维胶原球体侵袭实验模拟体内转移微环境；单细胞追踪技术分析胶原硬度依赖的迁移行为；患者来源异种移植(PDX)模型验证临床相关性；以及BRG1降解剂AU-15330的药理干预实验。

In vivo CRISPR screen identifies suppressors of metastasis
研究人员首先在ccRCC细胞系UMRC2和A498中进行了全基因组CRISPR筛选，通过比较原发肿瘤和肺转移灶中sgRNA的富集情况，鉴定出577个可能促进转移的基因。通过整合TCGA数据库和临床样本分析，发现HLF在高级别肿瘤和转移灶中表达显著降低，且低HLF水平与患者不良预后相关。

HLF represses ccRCC lung metastasis
功能实验证实，HLF敲除增强ccRCC细胞迁移和肺转移能力，而过表达则抑制这些表型。值得注意的是，HLF调控细胞侵袭但不影响增殖，表明其特异性调控转移过程。通过正交实验设计，研究人员在体内外验证了HLF对转移的抑制作用。

Collagen involvement in the suppressive role of HLF on cancer cell invasion
RNA测序分析发现，HLF调控的基因显著富集在"胶原结合"和细胞-基质相互作用通路。三维胶原培养实验显示，HLF表达水平与细胞在胶原中的迁移能力呈负相关。共培养实验进一步证明，HLF缺失细胞在胶原微环境中具有"先导细胞"优势。

LPXN mediates the function of HLF on lung metastasis in ccRCC
通过整合ChIP-seq和RNA-seq数据，研究人员鉴定出LPXN是HLF的直接靶基因。实验证实HLF通过结合LPXN启动子区激活其表达，进而抑制Paxillin酪氨酸118位点(p-PXN-Y¹¹⁸
)的磷酸化。在动物模型中，LPXN过表达可挽救HLF缺失导致的转移表型。

HLF-LPXN-PXN coordinates cytoskeleton and collagen mechanical cues
机制研究表明，HLF-LPXN-PXN轴调控细胞对胶原硬度的机械响应。在硬胶原表面，HLF缺失增加细胞迁移速度和位移距离，同时促进F-actin纤维重组。这些效应可被LPXN过表达逆转，证实该通路整合机械信号与细胞骨架动态。

HLF is epigenetically silenced in metastatic ccRCC
研究人员发现转移性癌细胞中HLF表达降低与染色质可及性下降相关。表观遗传药物处理实验证实，组蛋白去乙酰化酶抑制剂vorinostat可恢复HLF表达。通过CRISPR/dCas9系统靶向HLF增强子区域，证实其受表观遗传调控。

BRG1 mediates the epigenetic loss of HLF
进一步机制探索发现，SWI/SNF复合物ATP酶亚基BRG1(SMARCA4)负调控HLF表达。BRG1降解剂AU-15330处理可上调HLF水平，而BRG1敲除抑制转移的表型依赖于HLF。临床样本分析显示BRG1与HLF表达呈负相关。

HLF suppresses metastasis across multiple cancer types
研究将发现扩展到多种癌症类型。在PDX模型和结肠癌、骨肉瘤等细胞系中，HLF过表达均抑制侵袭表型。重要的是，BRG1抑制剂对侵袭的抑制作用在HLF敲除细胞中减弱，证实BRG1-HLF轴在多种癌症中的普适性。

这项研究首次揭示了HLF在实体瘤转移中的抑制作用，突破了以往仅关注其在血液系统肿瘤中致癌作用的认知局限。发现BRG1-HLF-LPXN信号轴不仅阐明了胶原微环境感知与转移的分子机制，更为重要的是，研究证实靶向该通路的药物如BRG1降解剂AU-15330具有抗转移潜能，为临床治疗提供了新思路。

研究还提出了几个值得深入探讨的方向：HLF在昼夜节律调控与转移时空特征中的潜在作用；不同癌症类型中HLF下游效应器的异质性；以及如何优化BRG1靶向治疗的选择性和有效性。这些发现为理解肿瘤转移的表观遗传调控开辟了新视角，对改善晚期癌症患者的治疗具有重要转化价值。