促进肝癌潜在机制!同济大学合作发文：发现肝癌治疗新策略
7月15日，同济大学与上海交大研究人员合作在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文，题为“TRIM65/NF2/YAP1 Signaling Coordinately Orchestrates Metabolic and Immune Advantages in Hepatocellular Carcinoma”，本研究表明，三结构域蛋白65 (TRIM65) E3泛素蛋白连接酶通过O-GlcNA酰基转移酶在HCC中高表达，并促进代谢重塑，促进尿嘧啶代谢和棕榈酸相关产物的积累，驱动HCC的进展。机制研究表明，TRIM65介导了2型神经纤维瘤病(NF2)的K44残基的泛素化，而K44残基是经典Hippo信号通路的关键蛋白。加速的NF2降解抑制yes相关蛋白1磷酸化，诱导相关代谢酶转录异常激活，协调代谢和免疫优势。总之，这些结果揭示了TRIM家族分子TRIM65在支持肝癌细胞生存中的关键作用，并突出了靶向其E3连接酶活性以改变蛋白酶体降解的调节的治疗潜力。
背景知识
肝细胞癌(HCC)是常见的恶性肿瘤之一，是全球癌症相关死亡的第三大原因。尽管随着放疗、化疗和免疫治疗的综合应用，HCC的治疗取得了长足的进步，但HCC患者的5年生存率仅为约18%。耐药、复发和转移风险高是导致预后不良的原因。因此，迫切需要阐明HCC发病的分子机制，开发新的可靠的诊断和预测生物标志物，从而为HCC的治疗提供更有效的解决方案。
既往研究表明，代谢重编程可以满足肝癌细胞的生存需求，并保证其生长优势。核苷酸合成影响各种类型癌细胞的几个重要生物学过程，因此也与失控的增殖、转移、免疫逃避和治疗耐药有关。尿嘧啶从头合成途径中重要的酶之一尿苷酸一磷酸合成酶(UMPS)将乳清酸和磷酸核糖焦磷酸转化为尿苷酸一磷酸(UMP)，但其调控存在缺陷。此外，UMP代谢途径的下游产物udp - n -乙酰- d -半乳糖胺(UDP-GlcNAc)是蛋白质O-GlcNAc化(O-GlcNAc)的唯一底物。之前的研究报道了O-GlcNAc显著促进HCC的恶性。因此，UMP代谢在HCC的发生发展中起着至关重要的作用，而由于UMPS缺乏而导致的UMP缺失是否可以作为HCC治疗的有效靶点尚未被研究。
为了满足肝癌细胞的营养需求，脂肪酸氧化是除糖酵解外的另一个主要途径，为细胞生长提供能量和代谢产物。由于肝脏是脂质稳态中重要的器官，脂肪酸代谢失调被认为是HCC发病的驱动因素。棕榈酸(Palmitic acid, PA)是一种饱和脂肪酸，参与了HCC的进展。此外，PA修饰的白蛋白可以选择性靶向极化的肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)。这些数据表明，PA可能通过代谢适应在HCC免疫微环境的重塑中发挥作用，尤其是在巨噬细胞极化中发挥作用，为靶向HCC提供了一种前瞻性的治疗方法。
TRIM65促进小鼠肝癌的发生
为了阐明TRIM65的生物学功能，研究人员将靶向TRIM65的小干扰RNA (sirna)转染到肝癌细胞(SNU449和SNU398)中。结果表明，TRIM65缺陷显著抑制细胞增殖，减弱细胞生长和克隆形成能力，并将细胞周期阻滞在G0-G1期。同时，沉默TRIM65表达可诱导细胞凋亡。异种移植模型表明TRIM65促进体内肝癌的成瘤。所有这些数据表明TRIM65在HCC细胞中发挥着重要的致癌作用，这与之前的报道一致。
然而，考虑到肿瘤微环境的复杂性，TRIM65是否参与HCC的发病机制仍有待确定。因此，使用Cre/loxp系统在肝细胞中产生了条件敲除Trim65表达(cKO)的小鼠。研究人员首先通过杂交获得了基因纯合的后代。Trim65 cKO组与无Trim65 cKO组小鼠肝脏在形态学和组织学上无差异，免疫组织化学染色显示其具有相似的正常增殖能力。与Trim65fl/fl相比，Trim65fl/fl;Alb-Cre对肝脏重量和肝体重比几乎没有影响。此外，血浆丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平相似。所有这些数据表明，在肝细胞中Trim65 cKO不会对正常的肝脏结构和功能产生影响。
随后，研究人员通过水动力学尾静脉注射(HTVi)构建了原位肝癌模型。生存分析表明，Trim65的表达导致了较差的预后，意味着更严重的肿瘤负荷。特别是，Trim65fl/fl小鼠的肝脏表现出实质性的多灶性病变，包括多个肿瘤结节，甚至在晚期出现瘤内出血和充满胆汁的囊泡，而Trim65 cKO小鼠的肝脏表现出轻度的局灶性病变。此外，Trim65 cKO组的甲胎蛋白(AFP)、丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)显著降低，肝脏重量和肝体质量比明显降低，表明Trim65存在时肝脏损伤更严重。为了验证Trim65在体内的致癌作用，研究人员通过腹腔注射二乙基亚硝胺(DEN)和四氯化碳(CCl4)建立了另一种肝癌模型(DEN/CCl4)。与此一致，Trim65 cKO小鼠的生存期显著延长，肝癌抑制率显著降低，裸鼠肿瘤数量减少，并消除了DEN/CCl4诱导的恶性增殖。另外，Trim65 cKO小鼠的肝功能显著改善，表现为AFP, ALT和AST水平的降低。综上所述，Trim65促进了MET/N90或DEN/CCl4诱导的HCC肿瘤发生，可能是一个有前景的HCC治疗靶点。
TRIM65在肝癌小鼠模型中发挥致癌作用
研究小结
综上所述，本研究证明了TRIM65作为一个中心癌基因，通过激活YAP1和上调UDP-GlcNAc和FFA水平，从而促进肝癌的肿瘤免疫抑制微环境。
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