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研究进展
生物物理所等发现肝脏微环境重编程肿瘤细胞促进结直肠癌肝转移

生物物理研究所    时间:2021-08-17 字体大小[]

      结直肠癌是第三大癌症死亡原因,也是第四大最常见的癌症。结直肠癌极易发生肝转移,肠癌转移的患者5年存活率小于10%,因此,肝转移是结直肠癌致死的主要原因。然而,肝转移肿瘤对大多数化疗药物产生抗性,目前临床上仍然缺乏靶向结肠癌肝转移的靶点和药物。

      8月10日,亚博App生物物理研究所卜鹏程课题组和杜克大学Xiling Shen课题组在Advanced Science杂志合作发表文章,报道了HGF-PU.1-DPP4轴促进结直肠癌肝转移的分子机制,并分别探讨了靶向HGF、PU.1及DPP4抑制结直肠癌肝转移的治疗策略。

      研究人员利用常用的结直肠癌细胞系HT29及三种结直肠癌的PDX(Patient-Derived Xenograft)细胞通过盲肠原位荷瘤小鼠模型,获得原位肠癌和肝转移肠癌。随后,对原位和肝转移肠癌细胞进行了RNA-seq、ATAC-seq和ChIP-seq的多组学整合分析。结果发现,与原位癌相比,肝转移肠癌中一系列的基因发生了表达变化,其中DPP4明显上调表达且其H3K27ac,H3K4me1,H3K4me3和H3K9ac水平明显升高。研究人员在肿瘤细胞中敲除DPP4并进行小鼠原位荷瘤实验,发现敲除DPP4能够明显抑制肠癌的转移并延长荷瘤小鼠的生存期。然后,研究人员进一步利用CRISPR/dCas9KRAB和CRSPR/dCas9HDAC系统改变DPP4的表观遗传修饰状态,确认DPP4的表观遗传修饰调控了结直肠癌的肝转移。进一步的机制研究表明,肝脏微环境中的HGF能够促进肿瘤细胞中PU.1的磷酸化进而重塑DPP4增强子和启动子区域的表观修饰,上调DPP4的表达,抑制了肿瘤杀伤性的中性粒细胞的浸润,最终促进结直肠癌的肝转移瘤的形成。

      在此基础上,研究人员还利用大量临床样本验证了HGF、PU.1及DPP4与结直肠癌肝转移及肿瘤患者预后差的相关性;并进一步探索了分别以HGF及DPP4为靶点抑制结直肠癌肝转移的治疗策略,结果表明靶向HGF和DPP4的抑制剂能够显著地抑制肠癌的转移,延长荷瘤小鼠的生存期。因此,研究为结直肠癌肝转移的治疗提供了新的潜在靶点,有望作为现有化疗手段的补充。

      该研究工作得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、科技部以及美国国立卫生研究院的资助。

      论文链接

    HGF- PU.1-DPP4轴促进结直肠癌肝转移

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