肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是最常见的肝癌类型,其发生率在所有恶性肿瘤中排名第六,死亡率居第三位,严重威胁人类健康。作为一种高度异质化的恶性肿瘤,原发性肝癌在临床上面临许多挑战,尤其是早期诊断的困难。大多数患者在疾病初期难以被及时发现,往往在病情进展至晚期后才被确诊,错过了最佳治疗时机。这不仅限制了可用的治疗选择,还导致了较差的预后结果。如果能够实现早期诊断,患者的预后将显著改善,五年生存率通常超过70%。然而,由于大部分患者在疾病晚期才被发现,导致五年总体生存率低于16%。
索拉非尼(Sorafenib)是首个被证实对晚期HCC有效的治疗药物,已经成为标准治疗方案超过十年。尽管它在临床应用中表现出一定的疗效,但实际效果仍然有限,与安慰剂相比,索拉非尼仅能将HCC患者的生存期延长28个月。近年来,随着免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitor, ICI)联合疗法的应用,晚期HCC的治疗取得了一些突破。然而,复发性和新发型HCC肿瘤发展到不可治愈的晚期阶段的比例依然很高,因此寻找新的HCC靶点成为临床亟待解决的问题。
研究表明,肝脏肿瘤的发生和进展与表观遗传学密切相关。在HCC中,常见的表观遗传异常包括DNA甲基化、组蛋白修饰变化、miRNA表达紊乱以及相关基因的表达失调。通过靶向这些表观遗传机制的治疗策略,能有效纠正异常基因表达,从而抑制HCC的发生与发展。组蛋白修饰是肝癌研究中表观遗传调控的关键机制之一,受到广泛关注。本研究旨在筛选对HCC肿瘤发生及进展具有重要作用的表观遗传调控因子,为HCC的靶向治疗提供理论依据。
通过分析肝癌(LIHC)样本的差异表达基因,本研究基于TCGA数据库进行了系统的表观遗传学分析,筛选出Fibrillarin(FBL)作为关键候选基因。FBL是一种rRNA 2'-O-甲基转移酶,我们发现其在HCC中具有重要的促癌作用。通过一系列体内外功能实验,我们深入探讨了FBL的潜在机制。体外实验表明,敲低FBL显著抑制HCC细胞增殖。体内实验中,我们构建了细胞源性异种移植(CDX)、患者源性异种移植(PDX)模型以及Fbl肝特异性敲除小鼠的二乙基亚硝胺(DEN)诱导性HCC模型,结果confirm了FBL在HCC的发生发展中的关键作用。机制研究表明,FBL通过招募转录因子YY1至CAD启动子区域,调控CAD的表达,促进HCC的发展。
此外,我们发现氟达拉滨磷酸盐是FBL的一个新型抑制剂,能够有效抑制HCC的生长。此外,氟达拉滨磷酸盐与乐伐替尼(Lenvatinib)联用,展现出协同增效的抗肿瘤活性。本研究揭示了FBL-YY1-CAD通路在HCC中的促癌作用,并首次提出氟达拉滨磷酸盐作为FBL的潜在抑制剂,具有良好的应用前景。
我们还采用赛业生物的NOD-SCID小鼠构建了HCC人源性组织异种移植瘤(PDX)模型,结合病毒液注射实现FBL的瘤内敲减,从而为证明FBL能够调控HCC肿瘤生长提供了体内实验依据。通过对PDX模型肿瘤的IHC分析和Western blot分析,证实了HCC对CAD基因表达的调控作用。
在研究方法方面,该研究采用了包括Western blot、免疫组化、细胞流式分析、细胞周期、定量PCR等技术。此外,为探究FBL的下游分子通路,我们还使用了CUT&RUN和ATAC-seq等测序研究方法。通过液相色谱质谱联用(LC-MS)技术与Western blot进行进一步验证。
综上所述,本研究发现FBL在HCC中高表达,并与患者生存期密切相关。我们通过分析TCGA数据库,筛选出了在肝癌组织与正常组织之间存在差异的表达基因,后续验证表明FBL在肝癌组织中显著上调,并且与不良预后相关。通过敲减FBL,发现其能够显著抑制HCC细胞的增殖和肿瘤生长。此外,CAD被确定为FBL的下游基因,其表达受FBL和转录因子YY1的共同调控。
研究还表明,氟达拉滨磷酸盐可作为FBL的有效抑制剂,显著抑制HCC的体内外生长。我们的研究强调了FBL-YY1-CAD轴在HCC中的促癌作用,并为未来的靶向治疗提供了重要的理论支持。这一发现不仅为肝癌患者的治疗提供了新的方向,也为尊龙凯时在生物药物研发中提供了有力的研究基础。