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众所周知,肝细胞癌(以下简称肝癌)五年生存率极低。并且由于肝癌的异质性和复杂性,大多数患者确诊时即为晚期。尽管酪氨酸激酶抑制剂(TKIs),如索拉非尼和仑伐替尼,是目前治疗晚期肝癌的一线药物,但耐药问题严峻。
根据既往研究,肝癌代谢途径异常,以及癌症干性(癌症自我更新能力)导致的癌细胞增殖能力失控和分化程序的异常是TKIs耐药患者的常见特征。因此,找到与肝癌治疗耐药和癌症干性有关的代谢因子,对于改善肝癌治疗至关重要。
近期,香港大学李嘉诚医学院Stephanie Ma团队发表了一项重要研究成果。他们就找到了一个可诱导肝癌细胞干性、耐药和转移的关键代谢因子,DGKH。
具体临床数据显示,肿瘤组织中DGKH表达水平要明显高于正常组织,且DGKH表达较高的患者对TKIs治疗不敏感。机制上,研究人员发现,DGKH上游调控因子E1A相关蛋白p300(EP300)与DGKH启动子区域的结合,是导致DGKH表达上调的关键,而DGKH表达上调可通过产生磷脂酸来激活mTOR信号通路,最终促进了肝癌的癌症干性、耐药和转移。
研究发表在《肝病学》上。
论文首页截图
为了找到与肿瘤耐药性和癌症干性有关的代谢因子,研究使用了癌症基因组图谱(TCGA)中肝癌患者的临床特征和RNA测序数据,并进行了加权基因共表达网络分析(WGCNA),然后又整合了对TKIs(索拉非尼或仑伐替尼)耐药的肝癌患者数据后,最终识别出361个与肿瘤治疗耐药和癌症干性有关的失调基因,其中二酰基甘油激酶家族成员,DGKH,是低分化和未分化肝癌中最为富集的基因。
加权基因共表达网络分析
进一步的临床数据显示,肿瘤组织中DGKH表达水平要明显高于正常组织,且DGKH表达较高的患者不仅对TKIs治疗不敏感,还与患者最差的总生存期显著相关。而这一现象随后也在两个独立的临床队列中得到了验证。以上结果提示,DGKH可能是诱导癌症干性和TKIs耐药的关键驱动因子。
临床分析结果
接下来的一系列功能试验证实,DGKH过表达会增加肝癌细胞的迁移、侵袭和自我更新能力,而敲除DGKH则可以抑制以上现象,并增强肝癌细胞对TKIs治疗的敏感性。
体外功能实验
同样,随后的体内功能试验也证实了DGKH在促进肝癌进展中发挥了重要作用。
机制上,研究人员发现,DGKH上游调控因子E1A相关蛋白p300(EP300)会与DGKH启动子区域结合,导致DGKH表达上调,而DGKH表达上调可通过催化二酰基甘油酸(DAG)产生磷脂酸来促进mTOR信号通路的激活,进一步促进了肝癌细胞干性、耐药和转移。
研究机制
最后,为了评估DGKH这个靶点的治疗潜力,研究人员先是构建了晚期肝癌小鼠模型,并在肿瘤组织中观察到了DGKH表达上调的现象,然后再利用AAV8病毒使DGKH缺失,最后评估DGKH敲除联合仑伐替尼的治疗效果。
结果发现,二者联合使用不仅可以显著减少肿瘤负担(包括肿瘤结节数量和肿瘤大小),还显著延长了小鼠的总生存期。而在DGKH敲除与索拉非尼联合使用的实验中,研究人员也得到了类似的结果,这也意味着靶向DGKH可能有助于提高索拉非尼或仑伐替尼的治疗效果。
综上,该研究揭示了,DGKH是诱导肝癌细胞干性、耐药和转移的关键代谢因子,而抑制DGKH的表达或功能,可能成为改善肝癌治疗效果的一种新策略。
参考文献:
[1]Loh JJ,Ng KY,Huang IB,et al.DGKH-mediated phosphatidic acid oncometabolism as a driver of self-renewal and therapy resistance in HCC.Hepatology.Published online November 12,2024.
doi:10.1097/HEP.0000000000001158
本文作者丨张金旭