ILK

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Tuo Deng 导读： 肝细胞肝癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）的转移复发是影响患者远期生存的关键瓶颈。尽管大量研究集中于探寻HCC复杂的肿瘤微环境与肿瘤转移的关系，但其中具体的调控机制尚未明确。该团队先前在《Cancer Research》上发表的研究报告了Sulfatase 2-TGFβ1-SMAD信号轴促骨膜蛋白Periostin（POSTN）在肝癌血管生成中的作用，并发现POSTN在HCC中的过量表达与患者不良预后相关。本研究继续探索了POSTN促肝癌转移的机制，证实了肝癌细胞来源的POSTN通过与内皮祖细胞（EPCs）相互作用形成了肝癌促转移微环境，从而促进了肝癌转移。这一研究的结论有助于更好地理解肝癌微环境与肿瘤转移的机制，并为抑制肝癌转移提供新的治疗靶点。 最近，温州医科大学附属第一医院的研究团队在国际期刊《Oncogene》上发表了题为“Crosstalk Between Endothelial Progenitor Cells and HCC Through Periostin/CCL2/CD36 Supports Formation of the Pro-Metastatic Microenvironment in HCC”的研究论文。该研究首次报道了HCC中促肿瘤转移微环境形成的新机制，揭示了肝癌细胞通过分泌骨膜蛋白（POSTN）与内皮祖细胞（EPCs）的相互作用形成了肿瘤转移微环境，进而促进肝癌转移。该研究利用多种转基因鼠及肝癌诱发模型证实了POSTN促进肝癌转移，并进一步阐明了肝癌来源POSTN介导的肝癌细胞与EPCs相互作用形成促肿瘤转移微环境的机制。研究结果表明肝癌细胞通过Periostin/CCL2/CD36与EPCs相互作用，促进了肝癌的转移，为肝癌治疗提供了一种新的策略与靶点。 https://www.nature.com/articles/s41388-024-02960-2 研究背景 01 肝癌仍是世界上第六大最常见的癌症，尽管HCC的综合治疗取得了重大进展，仍有60%至70%的HCC患者在根治性切除肿瘤后5年内复发或转移，极大的限制了HCC患者的长期生存。预防癌症转移的方案由于缺乏特异性靶点效果并不理想。陈钢教授团队前期的工作揭示了POSTN在HCC中的异常高表达与肿瘤血管生成和干细胞维持密切相关，然而HCC细胞中异常的POSTN表达在形成支持恶性细胞转移的微环境中的关键作用及其机制在很大程度上仍然未知。探索POSTN与肿瘤转移微环境的形成将为抗肿瘤转移提供有价值的靶点，有望了解HCC转移的机制并为治疗开辟新途径。 研究发现 02 在这项研究中，研究人员通过DEN及HTVi导入致癌基因及转座子的方式诱导POSTN肝脏特异性敲除及过表达小鼠肝癌发生，发现POSTN在小鼠肝脏的高表达导致了小鼠有更高的肝内病灶及肝外肺转移灶，证实在体内实验中POSTN高表达可能与肝癌的进展与转移相关。 根据团队前期发现POSTN与肝癌血管生成相关及在TCGA数据集中POSTN与EPCs表面标志物的正相关，研究团队将目标锁定在POSTN高表达肝癌细胞与EPCs的相互作用上。通过对肝癌小鼠及肝癌患者的外周血进行检测，发现POSTN高表达的小鼠及病人有更多的循环内皮祖细胞。研究团队进一步提取了肝癌患者外周血循环EPCs与人源肝癌细胞进行体外共培养，发现EPCs与POSTN高表达细胞共培养时，显著促进了肝癌细胞的增殖、侵袭及成球能力。提示POSTN可能介导了肝癌细胞与EPCs的细胞相互作用，从而促进了肝癌的转移能力。研究团队通过检测发现，POSTN高表达细胞在EPCs相互作用时，脂质代谢相关通路中CD36表达显著增高并表现出EMT相关表型。CD36在多种肿瘤中被证实与肿瘤转移相关，在本研究的动物实验中也显示出POSTN表达与CD36表达的相关性，也证实CD36在肝癌肺转移灶中高表达。POSTN高表达细胞也促进了EPCs向其迁移，并增强了其成管能力，在小鼠与肝癌患者组织切片中也观察到了EPCs在肝癌组织中的浸润且周边出现了CD36高表达细胞。 为进一步探究POSTN介导的肝癌与内皮祖细胞相互作用的分子机制，研究人员通过趋化因子阵列分析，发现POSTN显著的提高了EPCs中CCL2的表达及分泌，并通过体内外实验证实了CCL2促进了肝癌的侵袭、成球、增殖等能力，且与CD36高表达肝癌细胞的产生有关。进一步的信号通路的探索显示肝癌细胞来源POSTN通过αvβ3/ILK/NF-κB途径上调EPCs中CCL2的表达，而EPCs中分泌的CCL2通过CCR2/STAT3途径直接结合肝癌细胞中CD36的启动子区，诱导肝癌CD36的表达。并进一步证实了CD36与肝癌细胞转移能力相关，通过大量的肝癌患者临床样本检测及临床队列的分析，证实了CD36与POSTN组织中的表达成正相关且与微血管侵犯、肿瘤复发密切相关。 研究意义 03 该项研究通过深入研究肝癌来源POSTN介导的肝癌细胞与内皮祖细胞相互作用，为肝细胞肝癌的转移潜在功能改变及其分子机制提供了重要见解，并通过大量体内外实验证实了内皮祖细胞及CD36高表达肝癌细胞作为抑制肝癌转移的潜在靶点的可能。本研究将为推动抑制肝癌复发转移治疗潜在治疗策略提供相关靶点的理论基础，为推动干预肿瘤转移微环境在癌症治疗中的临床转化提供了新启示。 参考资料： https://www.nature.com/articles/s41388-024-02960-2 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 上海｜3月01日-02日 ▶第三届长三角单细胞组学技术应用论坛暨空间组学前沿论坛将在上海召开，诚邀您的参与！ 点击对应文字 查看详情

近日，中山大学附属第三医院彭晖教授团队通过对腹膜的单细胞转录组分析和细胞外囊泡的蛋白质组学分析，发现了导致腹膜纤维化的全新作用机制，为开发腹膜纤维化治疗策略提供了新思路。目前，这项研究已经以“Extr 发现腹膜纤维化潜在分子靶点并设计基因疗法成功治疗小鼠 “长期的腹膜透析容易导致腹膜纤维化，进而引起患者超滤功能障碍，甚至逐渐进展为超滤衰竭，为此，我们想探讨腹膜透析相关腹膜纤维化发生发展的机制，以找寻相关的治疗靶点。”彭晖介绍道。 既往研究已经证实，腹膜细胞间的交流能够调控腹膜纤维化的发生。“作为细胞间交流的通讯介质，细胞外囊泡是当今的研究热点，其可以通过传递 DNA、RNA、蛋白质、脂质等生物活性分子调节靶细胞的生物学行为。所以，我们聚焦于细胞外囊泡在腹膜纤维化中的作用开展此次研究工作。”她说道。 采用 AVV1 载体基因治疗腹膜纤维化未来有重要临床转化价值

关注并星标CPHI制药在线食管癌是威胁人类健康和生命的最常见恶性肿瘤之一。在全球恶性肿瘤中，其发病率和死亡率分别排名第7和第6位。在我国，食管癌分别占全球所有新发病例和死亡病例的43.0%和37.0%，其中食管鳞状细胞癌（ESCC）是主要亚型。由于早期症状非典型、恶性程度高、侵袭性和有限的治疗选择，ESCC的5年生存率仅为30%。一项新的研究通过CADD辅助药物研究结合活性筛选，成功从FDA批准的药物中筛选得到了新型ILK高选择性抑制剂——尼洛替尼。       图一 尼洛替尼结构式       老药新用是药物开发的主要方式之一，由于已批准的药物经历了所有阶段的临床试验，以进入市场，因此已知和接受的安全数据，大大降低了研发风险、时间和成本。例如，西地那非（图二）是一种磷酸二酯酶5型（PDE5）抑制剂，最初开发用于治疗高血压，但后来被FDA批准用于治疗勃起功能障碍和肺动脉高压。       图二 西地那非结构式       计算机辅助药物设计（CADD）的使用可以降低研发失败率，其包括两种主要的药物设计技术：基于配体的药物设计（LBDD）和基于结构的药物设计（SBDD）。SBDD利用三维蛋白质结构的结构信息来预测大分子结合位点和配体的。分子对接是一种典型的SBDD方法，用于评估蛋白质和配体之间的结合亲和力。       整合素连接激酶（ILK，图三）是一种细胞内蛋白激酶，不仅参与多种信号转导过程，还调节细胞周期、迁移和生长。研究表明，高ILK表达介导多种肿瘤的细胞增殖、迁移和分化，并影响肿瘤的治疗效果。研究发现，ILK在ESCC中高表达，而使用慢病毒进行干扰则显著抑制了ESCCs 的发生和发展。       图三 ILK蛋白结构       在新的研究中，研究人员首先对ILK蛋白的结合口袋进行了分析，选择了接触表面积最大的结构口袋进行药物对接。而后，研究人员从ZINC数据库下载了1615种FDA批准的药物分子，使用AutoDock Vina工具，分别与ILK蛋白进行对接，成功得到了结合能低的药物分子（图四）。其中，尼洛替尼（ZINC6716957）和替尼泊苷（ZINC4099009）结合能最低。因此，研究人员选取尼洛替尼（ZINC6716957）和替尼泊苷（ZINC4099009）进行下一步实验。       图四 结合能低的10个药物分子       尼洛替尼（ZINC6716957）和替尼泊苷（ZINC4099009）与ILK蛋白对接结果如图五和图六所示。       图五 尼洛替尼分子与ILK蛋白分子对接3D图       图六 替尼泊苷分子与ILK蛋白分子对接3D图       表面等离子共振（SPR）实验进一步证实了尼洛替尼（ZINC6716957）和替尼泊苷（ZINC4099009）与ILK蛋白的作用，其中尼洛替尼优于替尼泊苷。同时，CCK8实验活性测试显示，对ESCC细胞系，尼洛替尼的半抑制浓度值为40 μM，而替尼泊苷的半抑制浓度值在162.7-396.2nM之间。这表明替尼泊苷对ESCC细胞的细胞毒 性差于尼洛替尼，这与SPR结果一致。       图七 CCK8实验数据       目前对ILK抑制剂的研究存在选择性和特异性方面的问题，因此需要不断筛选ILK抑制剂，以识别其广泛的抗肿瘤活性。在本研究中，研究人员使用虚拟筛选结合活性测试成功筛选得到了尼洛替尼这一高选择性ILK抑制剂，为食管鳞状细胞癌的治疗带来了新的希望，也为老药新用药物开发提供了方法参考。       参考资料：       Computational Drug Repurposing Approach to Identify Novel Inhibitors of ILK Protein for Treatment of Esophageal Squamous Cell Carcinoma智药研习社3月线下研习会报名智药研习社3月直播讲座报名来源：CPHI制药在线声明：本文仅代表作者观点，并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载，请务必注明文章来源和作者。投稿邮箱：Kelly.Xiao@imsinoexpo.com▼更多制药资讯，请关注CPHI制药在线▼点击阅读原文，进入智药研习社~