肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是最常見的肝癌類型,在所有腫瘤中,其發(fā)生率位列第六,死亡率排名第三,給人類健康帶來了嚴(yán)重威脅。作為一種高度異質(zhì)化的惡性腫瘤,HCC在臨床上面臨諸多挑戰(zhàn),其中最突出的問題是早期診斷的困難。大多數(shù)患者在疾病早期難以獲得及時(shí)的診斷,通常到病情進(jìn)展到晚期時(shí)才被確診,錯(cuò)過了最佳治療時(shí)機(jī)。這不僅限制了治療手段的選擇,還導(dǎo)致較差的預(yù)后結(jié)果。若能在早期診斷肝癌,患者的預(yù)后將顯著改善,5年生存率通常會(huì)超過70%。然而,由于大多數(shù)患者在疾病晚期才被發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致5年總生存率不足16%。
索拉非尼(Sorafenib)是首個(gè)被證實(shí)對(duì)晚期HCC有效的治療藥物,已成為標(biāo)準(zhǔn)治療方案逾十年。然而,盡管索拉非尼在臨床應(yīng)用中取得了一定療效,其治療效果仍然有限,與安慰劑相比,索拉非尼僅能將HCC患者的生存期延長28個(gè)月。近年來,隨著免疫檢查點(diǎn)抑制劑(Immune Checkpoint Inhibitor, ICI)聯(lián)合療法的應(yīng)用,晚期HCC的治療取得了新的突破。盡管如此,復(fù)發(fā)性和新發(fā)型HCC腫瘤發(fā)展到無法治愈的晚期階段的比例依然很高,因此,尋找HCC的新靶點(diǎn)仍是臨床亟待解決的問題。
研究顯示,肝臟腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展與表觀遺傳學(xué)密切相關(guān)。在HCC中,常見的表觀遺傳異常包括DNA甲基化、組蛋白修飾變化、miRNA表達(dá)紊亂以及相關(guān)基因的表達(dá)失調(diào)。通過靶向表觀遺傳機(jī)制的治療策略,能夠糾正這些異常基因表達(dá),從而有效抑制HCC的發(fā)生和進(jìn)展。組蛋白修飾是肝癌研究中表觀遺傳調(diào)控的關(guān)鍵機(jī)制之一,已受到廣泛關(guān)注。本研究旨在篩選對(duì)HCC腫瘤發(fā)生及進(jìn)展具有重要作用的表觀遺傳調(diào)控因子,為HCC的靶向治療提供理論依據(jù)。
我們基于TCGA數(shù)據(jù)庫中肝癌(LIHC)樣本的差異表達(dá)基因進(jìn)行了系統(tǒng)的表觀遺傳學(xué)分析,并篩選出Fibrillarin(FBL)作為關(guān)鍵候選基因。FBL是一種rRNA 2'-O-甲基轉(zhuǎn)移酶,我們發(fā)現(xiàn)其在HCC中具有重要的促癌作用。通過系列體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),我們深入探究了FBL的潛在機(jī)制。體外實(shí)驗(yàn)顯示,敲低FBL顯著抑制HCC細(xì)胞的增殖。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,我們構(gòu)建了細(xì)胞源性異種移植(CDX)、患者源性異種移植(PDX)模型及Fbl肝特異性敲除小鼠的二乙基亞硝胺(DEN)誘導(dǎo)性HCC模型,結(jié)果均證實(shí)FBL在HCC發(fā)生和發(fā)展中的關(guān)鍵作用。機(jī)制研究顯示,F(xiàn)BL通過招募轉(zhuǎn)錄因子YY1到CAD啟動(dòng)子區(qū)域,調(diào)控CAD的表達(dá),從而促進(jìn)HCC的發(fā)展。此外,我們發(fā)現(xiàn)氟達(dá)拉濱磷酸鹽是FBL的一個(gè)新型抑制劑,能夠有效抑制HCC的生長。更重要的是,氟達(dá)拉濱磷酸鹽與樂伐替尼(Lenvatinib)聯(lián)用,展現(xiàn)出協(xié)同增強(qiáng)的抗腫瘤活性。
綜上所述,本研究揭示了FBL-YY1-CAD通路在HCC中的促癌作用,并首次提出氟達(dá)拉濱磷酸鹽作為FBL的潛在抑制劑,具有良好應(yīng)用前景。我們使用賽業(yè)生物的NOD-SCID小鼠構(gòu)建HCC人源性組織異種移植瘤(PDX)小鼠模型,并結(jié)合病毒液注射實(shí)現(xiàn)FBL的瘤內(nèi)敲減,為證明FBL能夠調(diào)控HCC腫瘤生長提供了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。此外,我們還利用該P(yáng)DX模型的腫瘤進(jìn)行IHC分析、Western blot代謝物分析,從體內(nèi)模型中證實(shí)了HCC對(duì)CAD基因的表達(dá)調(diào)控作用。
本研究采用了多項(xiàng)技術(shù),包括Western blotting、免疫組化、細(xì)胞流式分析、細(xì)胞周期分析、定量PCR等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),在探究FBL下游分子通路時(shí),還運(yùn)用了CUT&RUN和ATCC等測序研究方法。對(duì)測序結(jié)果篩選的下游信號(hào)通路,利用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)檢測技術(shù)和Western blot進(jìn)行了進(jìn)一步驗(yàn)證。
在HCC患者腫瘤組織中觀察到FBL蛋白質(zhì)水平顯著上升。研究結(jié)果顯示,通過CDX、PDX及DEN誘導(dǎo)的FBL肝臟特異性敲除小鼠肝癌模型的體內(nèi)實(shí)驗(yàn),證明了FBL在HCC的發(fā)生和進(jìn)展過程中扮演著關(guān)鍵角色。我們發(fā)現(xiàn)FBL與CAD的mRNA和蛋白水平之間存在顯著正相關(guān),且CAD的表達(dá)受FBL和轉(zhuǎn)錄因子YY1的共同調(diào)控。同時(shí),我們還篩選并驗(yàn)證了氟達(dá)拉濱磷酸鹽作為一種新型FBL抑制劑,能夠顯著抑制HCC體內(nèi)外的生長。本研究強(qiáng)調(diào)了FBL-YY1-CAD軸在HCC中的促癌作用,并強(qiáng)調(diào)了新葡萄8883官網(wǎng)AMG在這一領(lǐng)域的潛力與應(yīng)用前景。