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Sci Adv | 中山大学郭剑平/许丽霞/谢伟等合作发现肝细胞癌的治疗新靶点

来源:生物探索 2024-02-13 11:00

该研究首次揭示了FoxA1在HCC中的肿瘤抑制作用,并进一步整合了CRISPR基于筛选方法、生化研究和遗传学小鼠模型,证明了积累的IKBKE介导的FoxA1磷酸化和失活促进了肝癌的发生。

中山大学郭剑平、许丽霞、谢伟及广州医科大学梁颖共同通讯在Science Advances(IF 13.6)在线发表题为“Atypical inflammatory kinase IKBKE phosphorylates and inactivates FoxA1 to promote liver tumorigenesis”的研究论文,该研究证明了FoxA1在肝癌中起到抑制肿瘤的作用。利用CRISPR基于激酶组学筛选方法,发现非经典的炎症激酶IKBKE能够抑制FoxA1的转录活性。

 

值得注意的是,IKBKE直接结合并磷酸化FoxA1,减少其复合物形成和DNA相互作用,导致肝细胞恶性肿瘤的增加。非磷酸化模拟Foxa1敲入小鼠显著延迟了在水力动力学转染小鼠模型中的肝肿瘤发生,而磷酸模拟Foxa1敲入则模拟了Foxa1敲除小鼠的表型,表现出发育缺陷和肝脏炎症。值得注意的是,Ikbke敲除延迟了二乙基亚硝胺(DEN)诱导的小鼠肝肿瘤的发展。综上所述,该研究不仅揭示了FoxA1作为IKBKE在肝细胞癌(HCC)中的一个真正的底物和负核效应器,还提供了一个有希望的策略来针对IKBKE进行HCC治疗。

 

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肝癌是男女性死亡的第四大癌症原因(占所有癌症死亡的8.2%)。值得注意的是,肝细胞癌(HCC),即肝癌的最常见形式,通常由过度饮酒、病毒性肝炎[乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)]或酒精性脂肪肝伴有炎症所引起,这些因素会促进肝纤维化和肿瘤发生。因此,HCC被认为是一种炎症性疾病。因此,在一种诱癌物诱导的小鼠HCC模型中,抑制肝细胞中的信号转导和转录激活子3(STAT3)可以成功阻断HCC的发展。此外,促炎细胞因子如白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF),分别激活STAT3和核因子κB(NF-κB)信号通路,在HCC的发生和发展中发挥重要作用。值得注意的是,在二乙基亚硝胺(DEN)诱导和HBV表面抗原驱动的HCC小鼠模型中,抑制NF-κB可以增加肝细胞的增殖。然而,目前尚无有效的策略来通过靶向NF-κB途径来对抗HCC。

 

NF-κB抑制剂激酶亚单位ε(IKBKE)属于非经典的IκB激酶。已经报道IKBKE和TNF受体相关因子(TANK)结合激酶1(TBK1)参与肝脏和脂肪组织中的能量储存和炎症程序,IKBKE的异常性导致肥胖。除了调节NF-κB和STAT1-干扰素调节因子3/7(IRF3/7)介导的炎症信号通路之外,IKBKE在肿瘤发生中的功能也以许多其他方式进行了解码。例如,IKBKE与STAT3激活相结合,组成了一种细胞因子信号网络,存在于某些免疫激活的三阴性乳腺癌中,IKBEK还促进了Yes1相关转录调节因子(YAP)的磷酸化,以减轻YAP对细胞抗病毒反应的影响,这在约30%的HCC患者中发生。作为一种可诱导的激酶,IKBKE可以被各种细胞因子或化学因子诱导,包括12-肉豆蔻酸13-酯(PMA)和脂多糖(LPS)。可以想象,与炎症相关的HCC会具有高水平的IKBKE;然而,IKBKE在HCC中的功能仍在探索之中。

 

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模式图(Credit: Science Advances)

 

最初被识别为涉及肝细胞分化和发育的肝细胞核因子3-alpha(FoxA1),最近由于其在肿瘤发生中的致癌作用,特别是在乳腺和前列腺癌中,引起了更多的关注。FoxA1可以协助雌激素受体(ER)或雄激素受体(AR)调节下游基因表达,由于其在促进前列腺肿瘤发生中的增益性突变,被认为是前列腺癌治疗的有效靶标。肝癌的性别二态性表现为雌激素可以预防和雄激素可以促进肝癌,这在DEN诱导的HCC小鼠模型中很大程度上依赖于Foxa1和Foxa2的存在。最近,FoxA1被认为在某些研究中可能发挥潜在的肿瘤抑制作用。

 

因此,迫切需要努力来识别FoxA1的上游调节因子,并因此为HCC开发有效的治疗干预措施。

 

该研究首次揭示了FoxA1在HCC中的肿瘤抑制作用,并进一步整合了CRISPR基于筛选方法、生化研究和遗传学小鼠模型,证明了积累的IKBKE介导的FoxA1磷酸化和失活促进了肝癌的发生,而这可以通过IKBKE抑制剂有效地减轻。

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