地区：上海市 宝山区
关键词：复旦大学1
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002536
成果描述：
| 早期手术切除和肝移植是肝癌最有效的治疗手段，但手术治疗5年的复发率高达60%～80%。目前医学界公认转移与复发仍然是肝癌高病死率、低五年生存率的主要原因，也是战胜这一顽疾的主攻方向。豪猪信号通路（Hedgehog Signaling Pathway）是胎儿形成早期必需的调控机制，所有脊椎动物在胚胎发育过程中都离不开此信号的调控。大量的临床观察表明此信号通路分子在恶性实体肿瘤，如神经胶质瘤、基底细胞癌、胰腺癌、肺癌、胃肠道恶性肿瘤及肝癌细胞中被激活，豪猪信号的配体、受体（PTCH1）、跨膜蛋白（SMO）、转录因子（Gli-1、2）等异常的表达参与肿瘤的形成、侵袭、转移及耐药或复发，预示肿瘤的不良预后。为了确定豪猪信号通路对肝癌发生、进展、转移及耐药的影响，复旦大学上海医学院特聘教授吴健博士团队利用在干细胞生物学及再生医学领域多年积累及其对干细胞表面分子的认识，开始从肝癌组织中找到肿瘤干细胞。后发现低分化肝肿瘤细胞表面分子（CD133和EpCAM）表达呈阴性，而豪猪信号通路的活性却很高，即开始研究豪猪信号通路对肝癌转移和耐药的影响。研究结果表明这两表面分子阴性肝癌细胞豪猪信号分子如表面受体（PTCH1）、转录因子Gli-1/2表达比表面分子阳性的肝癌细胞来得高，且失去上皮细胞的特征而表现为间质化样改变，而后者正是肿瘤细胞高转移的分子及形态学基础。同时他们还揭示高豪猪信号活性与化疗药物低敏感性呈负相关。这一开创性研究成果发表在肝病期刊Journal of Hepatology上。随后，研究团队又建立了具有高转移特性的肝癌细胞稳定株（Huh-7-trans），此细胞株具有超表达金属基质蛋白酶的能力，控制上皮间质化转变的多个转录因子表达水平也比其它细胞高好几倍。豪猪信号转录因子Gli-1的表达特别高，惊奇的是出现该转录因子剪切体tGli-1，后者被认为是高转移的分子基础。用上海本地高转移肝癌细胞株也证实了这一现象。这一研究进一步确立豪猪信号通路调控肝癌转移的分子基础。该论文刊发于肿瘤期刊Oncogene。在取得上述研究成果基础上，吴教授团队继续探讨豪猪信号靶基因对低分化型肝癌细胞耐药的调控作用。经过长时间的努力，他们筛选到表面标记阴性的耐药细胞株（Huh-7-DN）。此细胞株的特点是表面分子谱维持阴性状态、具有很高的豪猪信号转录因子Gli-1和Gli-2表达水平，呈现间质样细胞形态及生物特性、对索拉非尼耐药，半致死量要比其它肝癌细胞高得多。因此，他们利用此细胞株深入探讨耐药的分子机制，起初发现ATP结合盒转运蛋白C1（ABCC1）组分表达与Gli-2一致上升，而其它膜转运蛋白组分未见升高，从而推测ABCC1与Huh-7-DN耐药有关；经用特异豪猪信号拮抗剂LDE225和RNA干扰等手段特异阻止豪猪信号通路及Gli-2的表达，发现ABCC1的表达呈相应下降，同时部分改善对索拉非尼的敏感性。接着，他们用染色体沉淀法确认ABCC1为Gli-2的下游靶基因。该研究成果扩展了豪猪信号通路对肝癌细胞耐药调控机制的认识，揭示了肝癌细胞耐药的分子机制。研究论文发表于Laboratory Investigation。吴教授团队的整个研究成果进一步支持将豪猪信号通路作为分子靶点，用豪猪信号阻止剂，如LDE225，改善难治性肝癌的治疗效果。LDE225治疗肝癌的临床验证正在别的国家进行。综上所述，这一国家自然科学基金资助的项目已取得系列成果，确立豪猪信号通路对肝癌细胞耐药和转移的调控作用，也为应用豪猪信号通路阻止剂治疗肝癌提供了科学数据。吴教授团队现有的数据已经确认高表达豪猪信号分子与肝癌转移性及耐药程度密切相关。因此，豪猪信号通路分子可以作为肝癌，特别是低分化或难治性肝癌的分子标记。基于这一发现，以满足临床需求为导向的政府间国际科技创新合作重点项目已获得资助。此立项将利用生物医学工程前沿技术，如微缩制备、微流体控制、表面感应，研发实时、敏感、高通量体外诊断装置，为患者在手术切除数天后预测肿瘤对化疗药物的敏感性及转移倾向，让科研成果直接指导临床实践。 |
