杭州醫(yī)學院合作發(fā)文：肝癌患者新的生物標記物和靶點
9月19日，杭州醫(yī)學院與浙江省腫瘤醫(yī)院研究人員合作在期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》上發(fā)表了研究論文，題為“The p-MYH9/USP22/HIF-1α axis promotes lenvatinib resistance and cancer stemness in hepatocellular carcinoma”，本研究中，研究人員旨在分析侖伐替尼耐藥(LR)的潛在機制，并提供有效的治療策略。研究人員建立了獲得性LR的HCC模型。通過細胞計數、遷移、自我更新能力、化療耐藥和干性基因表達檢測肝癌細胞的干性。研究人員采用RNA測序、免疫共沉淀、質譜分析和泛素化分析等分子和生化策略來探索潛在的機制,并使用患者來源的HCC模型和患者的HCC樣本來證明臨床意義。研究人員發(fā)現(xiàn)，缺氧誘導因子-1α (HIF-1α)通路激活導致的腫瘤干性增加是HCC獲得性LR的原因。在侖伐替尼耐藥的HCC中，磷酸化的非肌性肌球蛋白重鏈9 (MYH9)， p-MYH9 (Ser1943)可以招募泛素特異性蛋白酶22 (USP22)去泛素化并穩(wěn)定HIF-1α。臨床上，p-MYH9 (Ser1943)在HCC樣本中表達上調，與不良預后和LR相關。一種酪蛋白激酶-2 (CK2)抑制劑和一種USP22抑制劑在體內和體外均有效逆轉LR。因此，p-MYH9 (Ser1943)/USP22/HIF-1α軸對LR和癌癥干性至關重要。p-MYH9 (Ser1943)、USP22和HIF-1α可能成為HCC LR的新的生物標志物和靶點。
背景知識
肝癌是常見的惡性腫瘤之一，在所有癌癥相關死亡原因中排名第三。肝細胞癌(HCC)約占原發(fā)性肝癌病例的90%。盡管加強了HCC的監(jiān)測，但患者確診時通常處于中晚期，失去了根治性手術的機會。射頻消融(radiofrequency ablation, RFA)、經動脈化療栓塞(transarterial chemoembolization, TACE)和肝動脈灌注化療(hepatic arterial infusion chemotherapy, HAIC)等介入治療是通過侵入性操作阻斷腫瘤血供并直接遞送化療藥物來破壞腫瘤細胞。系統(tǒng)性治療改變了晚期HCC的臨床管理方式，為縮小腫瘤大小和根治性手術提供了新的機會。侖伐替尼、阿帕替尼和貝伐珠單抗等酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)已被證明可抑制腫瘤血管生成，并廣泛應用于HCC患者。然而，持續(xù)使用終會導致靶向耐藥的出現(xiàn)。
侖伐替尼是一種抑制VEGFR1-3、FGFR1-4、PDGFR-α、KIT和RET的多靶點TKI。在REFLECT研究中，侖伐替尼在總生存期方面不劣于索拉非尼，但在無進展生存期方面優(yōu)于索拉非尼，為HCC患者提供了另一種有前景的選擇。已成為繼索拉非尼之后第二種獲批的晚期HCC一線治療藥物。既往研究表明，侖伐替尼耐藥可能是影響療效的主要因素。BCL2相互作用蛋白3 (BNIP3)的過度激活可重編程糖酵解以增加HCC的侖伐替尼耐藥(LR)。通過對患者來源的腫瘤異種移植類器官(PDOs)的肝癌異質性的詳細分析，研究人員發(fā)現(xiàn)一個關鍵分子c-Jun可以通過β-catenin通路促進肝癌和LR的干性。c-Jun抑制劑PKUF-01與侖伐替尼在LR PDOs中具有協(xié)同作用。n6 -甲基腺苷讀取器YTHDF1通過增加NOTCH mRNA的表達促進PDOs和HCC細胞系的干性和LR。然而，LR的相關機制仍不清楚。研究潛在的分子機制和尋找潛在的靶點是克服LR的關鍵。
靶向p-MYH9 (Ser1943)可逆轉LR并抑制肝癌中的腫瘤干性
由于MYH9穩(wěn)定HIF-1α并促進LR和p-MYH9 (Ser1943)與HIF-1α特異性相互作用，研究人員想知道p-MYH9 (Ser1943)是否可以成為逆轉LR和抑制腫瘤干性的有效靶點。研究人員檢測11株肝癌細胞株中p-MYH9 (Ser1943)的表達水平，通過CCK-8法計算侖伐替尼對肝癌細胞株的IC50值。p-MYH9 (Ser1943)的表達與侖伐替尼的IC50值呈顯著正相關(r = 0.837)，提示p-MYH9 (Ser1943)可能在侖伐替尼原發(fā)性耐藥中發(fā)揮重要作用。此外，研究人員構建了患者來源的肝癌模型，包括來自人肝癌組織的患者來源的腫瘤異種移植(PDX)、原代細胞和PDO。根據p-MYH9 (Ser1943)表達水平，低p-MYH9 (Ser1943)表達的PDX模型對侖伐替尼的敏感性顯著高于高p-MYH9 (Ser1943)表達的PDX模型。原代肝癌細胞模型顯示相似結果。由于類器官是評估干性的一個很好的模型，研究人員也用PDO模型進行了實驗。研究結果表明，與p-MYH9 (Ser1943)表達較低的PDO模型相比，p-MYH9 (Ser1943)表達較高的PDO模型顯示出更快的擴增。
由于缺乏p-MYH9 (Ser1943)的特異性抑制劑，研究人員篩選了一些既往研究報道的抑制劑。與其他抑制劑相比，酪蛋白激酶2 (CK2)抑制劑CX-4945能有效抑制p-MYH9 (Ser1943)和HIF-1α的表達及HIF-1α的轉錄活性。功能實驗表明，CX-4945抑制肝細胞癌LR細胞的肝球形成，遷移和CSC標志物的mRNA表達。CX-4945聯(lián)合侖伐替尼具有協(xié)同抑制HuH-7-LR、SNU-387-LR細胞和原代肝癌細胞克隆形成和增殖的作用。體內實驗進一步表明，CX-4945可增加侖伐替尼對HCC LR細胞的敏感性，并抑制移植瘤的生長，且不良反應可接受。移植瘤免疫組化分析顯示，CX-4945組和聯(lián)合用藥組p-MYH9 (Ser1943)和HIF-1α表達顯著降低。CX-4945聯(lián)合侖伐替尼可抑制Ki67的表達。原位肝細胞癌模型的結果也顯示出類似的趨勢。這些結果表明，CX-4945可以在體內外抑制LR細胞的腫瘤干性，進一步證明了p-MYH9 (Ser1943)介導的HIF-1α穩(wěn)定性調節(jié)了HCC LR細胞的腫瘤干性。
p-MYH9 (Ser1943)是干性和LR的治療靶點，并預測HCC患者的不良預后和LR。
研究小結
總之，本研究闡明了MYH9和p-MYH9 (Ser1943)/USP22/HIF-1α軸在肝癌中促進腫瘤干性和LR的機制。靶向p-MYH9 (Ser1943)和USP22, CX-4945和S02分別可以消除hif -1α誘導的LR，為HCC和LR患者提供了潛在的有效治療選擇。
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