CD147高表达细胞外囊泡通过VEGF/AKT/eNOS和AKT/mTOR通路促进胃癌转移的机制及临床意义

本研究为解决胃癌转移机制不明的临床难题，兰州大学团队通过蛋白质组学分析发现CD147高表达的胃癌源细胞外囊泡(gcEVs)能通过激活VEGF/AKT/eNOS/NO和AKT/mTOR/p70S6K信号通路，诱导内皮细胞骨架重组和VE-cadherin内化，破坏血管屏障并促进肿瘤转移。该研究不仅揭示了CD147-high EVs作为胃癌诊断标志物的潜力（AUC=0.984），更为抗转移治疗提供了新靶点。

　　

胃癌是全球第五大常见恶性肿瘤，其高死亡率主要源于晚期诊断和转移。尽管东亚国家通过筛查降低了死亡率，但全球多数患者仍面临转移导致的治疗困境。细胞外囊泡(EVs)作为肿瘤微环境中的"分子快递员"，已被证实参与肿瘤转移的多个环节。先前研究发现胃癌源EVs(gcEVs)能增加内皮屏障通透性，但其中关键效应分子及其作用机制仍是未解之谜。

兰州大学研究团队在《Oncogenesis》发表的研究揭开了这一谜题。通过蛋白质组学技术，研究人员发现免疫球蛋白超家族成员CD147在gcEVs中特异性高表达（HGC-27细胞系中上调12.27倍）。进一步实验证实，CD147-high EVs通过双重信号通路破坏血管完整性：一方面激活VEGF/AKT/eNOS轴促进NO释放，另一方面通过AKT/mTOR/p70S6K通路诱导内皮细胞骨架重组。这种双重作用导致VE-cadherin内化（共定位系数降低2.1倍）和细胞间隙扩大，使跨内皮电阻(TEER)值下降43%，最终促进肿瘤细胞转移。临床分析显示，血浆CD147+ EVs水平与胃癌TNM分期显著相关（p<0.01），其诊断准确率高达AUC=0.984，且高表达患者中位生存期缩短62%。

关键技术方法包括：从HGC-27和AGS细胞系分离gcEVs并通过透射电镜和纳米颗粒追踪分析(NTA)表征；建立53例胃癌组织队列和67例血浆样本队列；采用激光共聚焦显微镜实时观察EVs内化过程；通过Transwell和小鼠尾静脉注射模型评估转移能力；结合TCGA数据库进行生物信息学分析。

主要研究发现如下：
Protein components of EVs influence endothelial barrier permeability
酶处理实验证明gcEVs的膜蛋白（而非脂质成分）是破坏内皮屏障的关键效应物。胰蛋白酶处理使跨内皮电阻升高2.3倍（p<0.001），而SDS处理则完全消除此效应。

CD147 as one of the major effectors mediating the biological functions of gcEVs
蛋白质组学鉴定出246个EVs上调蛋白，GO分析显示CD147(BSG)在细胞形态调控和粘着斑形成中起核心作用。KEGG分析揭示其与PI3K-AKT通路和肌动蛋白骨架重构密切相关。

CD147-high gcEVs promote tumor cell transendothelial migration and metastasis
shCD147-EVs使肿瘤细胞跨内皮迁移减少68%（p<0.001），小鼠肺转移灶面积缩小3.2倍。Evans Blue实验显示CD147-high EVs使肺血管渗漏增加2.8倍（p<0.01）。

CD147-high gcEVs disrupted endothelial barrier integrity by cytoskeletal reorganization and VE-cadherin internalization
共聚焦显微镜显示CD147-high EVs诱导F-actin纤维断裂和VE-cadherin内化（核共定位系数增加3.5倍），而MK2206(AKT抑制剂)可逆转此现象。

CD147-high gcEVs exert effects via VEGF/AKT/eNOS/NO and AKT/mTOR pathways
Western blot证实CD147-high EVs使p-AKT、p-eNOS和p-mTOR表达分别上调2.1、1.8和2.3倍，NO释放量增加2.6倍（p<0.001）。

CD147 used as a marker for diagnosis and poor prognosis of GC
临床数据显示CD147+ EVs阳性率与淋巴结转移（p=0.008）和低分化（p=0.035）显著相关，多因素分析证实其是独立预后因素（HR=2.34, p<0.01）。

该研究首次系统阐明了CD147-high EVs通过双重信号通路破坏血管屏障的分子机制，其创新性体现在三方面：发现CD147是gcEVs中调控内皮功能的关键效应蛋白；揭示AKT/mTOR与VEGF/AKT/eNOS通路的协同作用机制；证实血浆CD147+ EVs具有优异的诊断价值（灵敏度92.3%）。这些发现为胃癌液体活检提供了新策略，同时提示靶向CD147-high EVs可能成为抑制转移的新疗法。未来研究可进一步探索CD147在EVs分选中的调控机制，以及其与其他肿瘤标志物的联合检测价值。