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《癌症通讯》:浙大一院团队揭示促肝癌转移的重要表观遗传靶点!

来源:奇点糕 2024-03-06 08:50

敲低肝癌细胞的SERPINE2表达后,肝癌细胞形成伪足(pseudopodia)的能力即显著下降,肿瘤迁移和侵袭能力明显减弱,即使能远处转移到肺部,转移灶的个数和大小也显著减少。

近日,浙江大学医学院附属第一医院宋朋红、郑树森团队在Cancer Communications期刊发表研究成果,揭示丝氨酸蛋白酶抑制剂E2(SERPINE2)是促肝癌转移的表观遗传靶点:SERPINE2可通过抑制EGFR蛋白的泛素化降解,激活EGFR信号通路以推动肝癌转移,而抑制SERPINE2-EGFR轴既可打击远处转移,还可能增敏索拉非尼等治疗药物[1]。

 

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一图总结论文核心内容

 

就促进癌症转移而言,SERPINE2之前就已经“罪行累累”了,肾癌食管癌的转移中都有它参与[2-3],但环境换成肝癌(即肝细胞癌/HCC)后,SERPINE2是否仍会促进转移,以及具体的促转移机制还得再做探索。

 

研究者们先分析了癌症基因组图谱计划(TCGA)测序数据,发现SERPINE2在肝癌中表达也显著上调,存在转移的患者尤为明显,SERPINE2也与患者肿瘤病理分期、甲胎蛋白(AFP)水平和生存预后显著相关;但同时,肝癌中的SERPINE2整体处于低甲基化状态,甲基转移酶DNMT1是SERPINE2启动子区域活性的主要调控因子。

 

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SERPINE2在肝癌中与患者不良预后相关,且处于低甲基化状态

 

敲低肝癌细胞的SERPINE2表达后,肝癌细胞形成伪足(pseudopodia)的能力即显著下降,肿瘤迁移和侵袭能力明显减弱,即使能远处转移到肺部,转移灶的个数和大小也显著减少,而高表达SERPINE2的影响与此正相反,证明了SERPINE2对肝癌转移的重要作用。

 

研究者们进而分析了敲低SERPINE2表达后肝癌细胞基因表达的变化情况,发现在敲低SERPINE2表达后,与细胞粘附、细胞外基质(ECM)重塑、新生血管形成等过程有关的多个基因表达也显著下调,而正常水平表达的SERPINE2主要通过上调癌细胞TGF-β分泌,激活肿瘤相关成纤维细胞(CAFs),进而调控上述生理进程,为癌细胞转移提供助力。

 

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敲低SERPINE2表达还可抑制癌细胞粘附、细胞外基质重塑和新生血管形成

 

免疫共沉淀/质谱分析则显示,与SERPINE2在蛋白质层面发生直接相互作用的蛋白质中,就出现了大名鼎鼎的EGFR,它的促癌能力有多强也是众所周知的,研究者们就将它作为后续研究的关键点,找到了SERPINE2与EGFR相互作用的结合位点,而破坏这种相互作用(使SERPINE2蛋白上的结合位点因突变被截断)就可显著抑制肝癌细胞的转移。

 

进一步分析也证实,SERPINE2过表达并不会影响EGFR mRNA水平,说明SERPINE2很可能是在表观遗传层面对EGFR施加影响,进而激活EGFR的关键下游信号通路,如STAT3和ERK1/2等,由它们来促进癌细胞的转移;且SERPINE2对癌细胞转移的促进作用,实际上就是EGFR依赖性的,敲低SERPINE2的影响可被EGFR过表达完全代偿。

 

而SERPINE2对EGFR的表观遗传调控,关键在于抑制EGFR的泛素化降解:SERPINE2与E3泛素连接酶c-Cbl存在竞争关系,二者均可结合EGFR的胞内结构域羧基末端(CT),但SERPINE2与CT的亲和力更强,因此过表达的SERPINE2可由此逐步抑制c-Cbl对EGFR的泛素化降解,稳定肝癌细胞内EGFR表达水平,让EGFR再去促进癌细胞转移。

 

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SERPINE2对EGFR的转录后调控及其影响

 

此外,SERPINE2表达水平变化对EGFR及下游信号通路的影响,还会改变肝癌细胞对治疗药物的敏感性:研究者们在细胞实验和类器官实验中分别证实,敲低SERPINE2会使肝癌细胞对索拉非尼、仑伐替尼两种一线小分子靶向药的治疗显著更敏感,SERPINE2作为肝癌治疗靶点的价值可就又高出一截了。

 

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敲低SERPINE2使肝癌细胞对索拉非尼、仑伐替尼治疗更敏感

 

参考文献:

[1]Zhang S, Jia X, Dai H, et al. SERPINE2 Promotes Liver Cancer Metastasis by Inhibiting c-Cbl–Mediated EGFR Ubiquitination and Degradation[J]. Cancer Communications, 2024.

[2]Chen W, Dong K, Pan X, et al. Single-cell RNA-seq integrated with multi-omics reveals SERPINE2 as a target for metastasis in advanced renal cell carcinoma[J]. Cell Death & Disease, 2023, 14: 30.

[3]Zhang J, Huang F, Gong T, et al. SERPINE2 promotes esophageal squamous cell carcinoma metastasis by activating BMP4[J]. Cancer Letters, 2020, 469: 390-398.

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