肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是最常见的肝癌类型,在所有肿瘤中,其发生率位列第六,死亡率排名第三,给人类健康带来了严重威胁。作为一种高度异质化的恶性肿瘤,HCC在临床上面临诸多挑战,其中最突出的问题是早期诊断的困难。大多数患者在疾病早期难以获得及时的诊断,通常到病情进展到晚期时才被确诊,错过了最佳治疗时机。这不仅限制了治疗手段的选择,还导致较差的预后结果。若能在早期诊断肝癌,患者的预后将显著改善,5年生存率通常会超过70%。然而,由于大多数患者在疾病晚期才被发现,导致5年总生存率不足16%。
索拉非尼(Sorafenib)是首个被证实对晚期HCC有效的治疗药物,已成为标准治疗方案逾十年。然而,尽管索拉非尼在临床应用中取得了一定疗效,其治疗效果仍然有限,与安慰剂相比,索拉非尼仅能将HCC患者的生存期延长28个月。近年来,随着免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitor, ICI)联合疗法的应用,晚期HCC的治疗取得了新的突破。尽管如此,复发性和新发型HCC肿瘤发展到无法治愈的晚期阶段的比例依然很高,因此,寻找HCC的新靶点仍是临床亟待解决的问题。
研究显示,肝脏肿瘤的发生和进展与表观遗传学密切相关。在HCC中,常见的表观遗传异常包括DNA甲基化、组蛋白修饰变化、miRNA表达紊乱以及相关基因的表达失调。通过靶向表观遗传机制的治疗策略,能够纠正这些异常基因表达,从而有效抑制HCC的发生和进展。组蛋白修饰是肝癌研究中表观遗传调控的关键机制之一,已受到广泛关注。本研究旨在筛选对HCC肿瘤发生及进展具有重要作用的表观遗传调控因子,为HCC的靶向治疗提供理论依据。
我们基于TCGA数据库中肝癌(LIHC)样本的差异表达基因进行了系统的表观遗传学分析,并筛选出Fibrillarin(FBL)作为关键候选基因。FBL是一种rRNA 2'-O-甲基转移酶,我们发现其在HCC中具有重要的促癌作用。通过系列体内外实验,我们深入探究了FBL的潜在机制。体外实验显示,敲低FBL显著抑制HCC细胞的增殖。在体内实验中,我们构建了细胞源性异种移植(CDX)、患者源性异种移植(PDX)模型及Fbl肝特异性敲除小鼠的二乙基亚硝胺(DEN)诱导性HCC模型,结果均证实FBL在HCC发生和发展中的关键作用。机制研究显示,FBL通过招募转录因子YY1到CAD启动子区域,调控CAD的表达,从而促进HCC的发展。此外,我们发现氟达拉滨磷酸盐是FBL的一个新型抑制剂,能够有效抑制HCC的生长。更重要的是,氟达拉滨磷酸盐与乐伐替尼(Lenvatinib)联用,展现出协同增强的抗肿瘤活性。
综上所述,本研究揭示了FBL-YY1-CAD通路在HCC中的促癌作用,并首次提出氟达拉滨磷酸盐作为FBL的潜在抑制剂,具有良好应用前景。我们使用赛业生物的NOD-SCID小鼠构建HCC人源性组织异种移植瘤(PDX)小鼠模型,并结合病毒液注射实现FBL的瘤内敲减,为证明FBL能够调控HCC肿瘤生长提供了体内实验依据。此外,我们还利用该PDX模型的肿瘤进行IHC分析、Western blot代谢物分析,从体内模型中证实了HCC对CAD基因的表达调控作用。
本研究采用了多项技术,包括Western blotting、免疫组化、细胞流式分析、细胞周期分析、定量PCR等基础实验,在探究FBL下游分子通路时,还运用了CUT&RUN和ATCC等测序研究方法。对测序结果筛选的下游信号通路,利用液相色谱质谱联用(LC-MS)检测技术和Western blot进行了进一步验证。
在HCC患者肿瘤组织中观察到FBL蛋白质水平显著上升。研究结果显示,通过CDX、PDX及DEN诱导的FBL肝脏特异性敲除小鼠肝癌模型的体内实验,证明了FBL在HCC的发生和进展过程中扮演着关键角色。我们发现FBL与CAD的mRNA和蛋白水平之间存在显著正相关,且CAD的表达受FBL和转录因子YY1的共同调控。同时,我们还筛选并验证了氟达拉滨磷酸盐作为一种新型FBL抑制剂,能够显著抑制HCC体内外的生长。本研究强调了FBL-YY1-CAD轴在HCC中的促癌作用,并强调了新葡萄8883官网AMG在这一领域的潜力与应用前景。