促进肝癌转移新分子机制！中山大学李焱团队：肝癌治疗的潜在靶点

12月18日，中山大学李焱研究团队在期刊《Cell Death Discovery》上发表了研究论文，题为“Overexpression of PDSS2-Del2 in HCC promotes tumor metastasis by interacting with macrophages”，本研究中，研究人员阐明了PDSS2-Del2促进HCC转移的全新机制。HCC细胞中PDSS2-Del2的过表达促进了SKOR1的泛素化和降解，从而增强了SMAD3的磷酸化。继而，MST1（巨噬细胞刺激蛋白1）的表达和分泌被上调，导致巨噬细胞被招募到肿瘤组织中，并在那里分化为M2型巨噬细胞。与PDSS2-Del2过表达的HCC细胞共培养激活了巨噬细胞的PI3K/AKT信号通路，并促进了MMP2和MMP9的分泌，从而促进了HCC细胞的播散。 本研究阐明了PDSS2-Del2促进HCC转移的全新分子机制，这可能有助于开发有效的HCC临床治疗方案并预防肿瘤转移。此外，MST1可能是一个潜在的治疗靶点，MST1抑制剂或许可以应用于HCC患者中PDSS2-Del2高表达的患者。

https://www.nature.com/articles/s41420-024-02274-y#Sec9

背景信息

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肝细胞癌（HCC）是全球重大的健康威胁之一，其发病率在全球范围内排名靠前。此外，HCC具有很高的转移和复发倾向，但其潜在的机制尚未得到充分了解，因此对于转移性病例尚无有效的治疗方案。

之前的研究中，研究人员发现PDSS2是肝癌中的肿瘤抑制基因。本研究发现，在肝癌细胞系和肿瘤组织中存在PDSS2的不同剪接变体。其中，PDSS2-Del2的功能与PDSS2全长完全不同。它通过激活NF-κB通路促进肝癌细胞的转移和血管生成。进一步的研究表明，PDSS2-Del2不仅可以通过激活肿瘤细胞本身，还可以通过与肿瘤微环境中的免疫细胞相互作用促进肝癌肿瘤细胞的转移。

PDSS2-Del2过表达通过MST1增强巨噬细胞迁移

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之前研究已经表明，PDSS2-Del2表达水平升高的HCC细胞具有更强的侵袭和转移能力。之前，研究人员将过表达PDSS2-Del2或载体对照的HCC细胞注射到裸鼠皮下。两组细胞产生的肿瘤均进行了RNA-seq测序。研究人员进一步研究了趋化通路。将PDSS2-Del2过表达的HCC细胞与巨噬细胞共培养。结果显示，PDSS2-Del2过表达的HCC细胞显著促进了巨噬细胞的迁移，而载体对照细胞则没有。根据FISH结果，研究人员将HCC组织样本分为两组：高表达组（>16）和低表达组（≤16）。研究人员利用免疫组织化学方法评估了两组肝癌组织中巨噬细胞的浸润情况。结果显示，高表达组（n=27）的巨噬细胞浸润程度显著高于低表达组（n=27）。

PDSS2-Del2过表达可增强巨噬细胞迁移能力

接下来，研究人员收集了PDSS2-Del2过表达的PLC8024细胞和对照细胞的条件培养基（CM），并对其进行了质谱分析。在PDSS2-Del2过表达的PLC8024细胞中检测到了MST1，但在对照组中未检测到。研究人员对PDSS2-Del2过表达的HCC细胞和对照细胞进行了蛋白质免疫印迹实验和qRT-PCR检测。与对照组相比，PDSS2-Del2过表达的HCC细胞中MST1的蛋白和mRNA水平显著升高。研究人员收集了条件培养基，对其进行了浓缩并进行了检测。在共培养实验中，研究人员用MST1抑制剂处理细胞，结果表明，MST1抑制剂显著抑制了PDSS2-Del2组巨噬细胞的迁移，但对对照组无影响。这些结果表明，PDSS2-Del2过表达可通过MST1促进巨噬细胞迁移，而MST1抑制剂可减弱这一效应。

SKOR1蛋白的降解导致MST1表达增加

 03 

接下来，研究人员探究了PDSS2-Del2在HCC细胞中增加MST1表达的分子机制。研究人员使用PDSS2抗体在8024和Huh7细胞中进行Co-IP实验，并使用质谱分析了样品。研究人员检测了SKOR1的表达水平，发现在PDSS2-Del2过表达的HCC细胞中SKOR1表达显著降低。然而，在实验组和对照组之间的RNA水平无显著差异。在PDSS2-Del2过表达的HCC细胞中，SKOR1蛋白的降解速率相对于对照组明显增加，这表明PDSS2-Del2过表达可能促进SKOR1的降解。在PDSS2-Del2过表达的HCC细胞中，在蛋白酶体抑制剂MG132的治疗下，SKOR1蛋白水平部分恢复。研究人员然后使用蛋白酶体抑制剂MG-132来抑制蛋白质降解过程。在MG-132治疗24小时后，蛋白质免疫印迹实验结果显示，与对照细胞相比，PDSS2-Del2过表达的HCC细胞中SKOR1的泛素化显著增加。

研究人员检测了SMAD3并发现，与对照细胞相比，PDSS2-Del2过表达的HCC细胞中SMAD3的蛋白和磷酸化水平显著增加。当SKOR1过表达时，这种效应减弱。这些结果表明，SKOR1可以抑制SMAD3的磷酸化。在HCC细胞中，PDSS2-Del2过表达会降低SKOR1的表达，从而增加磷酸化SMAD3的水平并影响下游基因表达。然后，研究人员敲低了PDSS2-Del2过表达HCC细胞中的SMAD3，结果显示，SMAD3敲低细胞中MST1的表达水平也降低，这表明SMAD3调节MST1的表达。综上所述，这些结果表明，HCC细胞中PDSS2-Del2的过表达导致SKOR1的降解，SMAD3的磷酸化水平增加，最终导致MST1表达上调。

综合这些结果表明，在HCC细胞中过表达PDSS2-Del2可以加速SKOR1的降解，从而促进MST1的分泌，进而招募巨噬细胞进入肿瘤微环境。与PDSS2-Del2过表达的HCC细胞共培养会刺激巨噬细胞中的PI3K/AKT信号通路，促进巨噬细胞向M2型分化，并诱导MMP2/MMP9的分泌，从而为肿瘤转移提供适宜的微环境。

研究意义

 04 

本研究阐明了PDSS2-Del2如何促进HCC转移的分子机制，这可能有助于开发有效的HCC临床治疗方法，并防止肿瘤转移。此外，MST1可以作为潜在的治疗靶点。（转化医学网360zhyx.com）

【参考资料】

https://www.nature.com/articles/s41420-024-02274-y#Sec9

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