综述:ANXA2在肝细胞癌中的作用:协调肿瘤发生、进展和治疗耐药性以实现精准靶向

《Journal of Translational Medicine》:ANXA2 in hepatocellular carcinoma: orchestrating tumorigenesis, progression, and therapeutic resistance toward precision targeting

【字体: 时间:2025年10月17日 来源:Journal of Translational Medicine 7.5

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  本综述系统阐述了钙依赖性磷脂结合蛋白Annexin A2(ANXA2)在肝细胞癌(HCC)中的核心作用。文章构建了“病因-机制-干预”整合框架,揭示了ANXA2如何整合肝炎病毒(HBV/HCV)、酒精性肝病(ALD)、代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)等主要风险因素,通过调控泛素化、上皮-间质转化(EMT)、自噬、癌症干细胞特性等多重通路驱动HCC恶性进展及化疗、放疗、免疫治疗耐药。同时,综述展望了基于ANXA2的靶向治疗新策略,如外泌体与微环境调控、分子靶向疗法、ANXA2-NF-κB轴调控、纳米技术和放射性核素诊疗一体化等,为HCC的精准医疗提供了新的分子靶点和理论基础。

  
ANXA2在肝细胞癌风险因素中的调控作用
肝细胞癌(HCC)是一种高度异质性的恶性肿瘤,其发病机制涉及多种病因因素。膜联蛋白A2(ANXA2)作为一种钙依赖性磷脂结合蛋白,其表达和活性受到主要HCC风险因素的动态调控,包括肝炎病毒、酒精性肝病(ALD)、代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)以及环境暴露(如烟草)。ANXA2通过病因特异性的分子通路,在连接慢性肝损伤与恶性转化过程中扮演了桥梁角色。
在肝炎病毒相关HCC中,ANXA2通过多层面调控病毒生命周期(包括病毒粒子产生、细胞进入、基因组复制和颗粒组装)促进肝细胞癌变。例如,在乙型肝炎病毒(HBV)感染中,ANXA2与β2-GPI/NTCP/HBsAg复合物形成有关,促进病毒包膜与宿主细胞膜的融合。同时,HBV感染上调ETV4,进而转录上调ANXA2,依次激活Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)通路,推动HCC进展。在丙型肝炎病毒(HCV)感染中,ANXA2作为脂筏支架蛋白,与HCV非结构蛋白形成功能复合物,显著促进病毒复制复合物的组装。此外,ANXA2-HCV NS5B相互作用干扰NS5B-IKKα复合物的形成,从而解除对TNF-α/NF-κB信号通路的抑制,加剧炎症反应。
在酒精性肝病中,慢性乙醇暴露会上调肝细胞ANXA2的表达。ANXA2通过增强STAT3磷酸化上调肝星状细胞(HSC)活化标志物α-SMA,并激活HSC中的SPHKs/S1P/IL-17A信号通路,从而促进HSC活化和肝纤维化进程。
在MAFLD驱动的HCC中,ANXA2的表达沿着MAFL-MASH-HCC疾病级联逐步升高。在代谢调控方面,ANXA2与 prohibitin (PHB) 和脂肪酸转运蛋白CD36形成复合物,促进脂肪酸从内皮细胞到脂肪细胞的跨膜转运和摄取。脂多糖(LPS)-TLR4信号通过NF-κB/c-Jun激活上调ANXA2,抑制AMPK/mTOR轴介导的脂噬过程,导致脂质超载和肝细胞损伤。在炎症方面,棕榈酸(PA)或高脂饮食(HFD)介导的ANXA2上调可通过激活NF-κB信号轴,抑制IRS-1表达,进而增加SOCS3、Pgc1α和促炎因子(IL-6/IL-1β/TNF-α)的表达,导致胰岛素抵抗(IR)并加剧脂肪组织炎症,促进从MAFL向MASH的转变。在纤维化过程中,p-STAT3-ANXA2-Caspase-1通路和ANXA2-Notch-OPN信号级联驱动的HSC活化协同加速MASH相关肝纤维化进展。
在烟草暴露介导的HCC中,尼古丁触发过量活性氧(ROS)的产生。ROS不仅促进ANXA2在Tyr23位点的磷酸化,还驱动其与结合伙伴S100A10形成异源四聚体复合物A2t,导致其胞外释放。胞外A2t结合组织型纤溶酶原激活物(t-PA),催化纤溶酶原转化为纤溶酶。纤溶酶通过激活基质金属蛋白酶(MMPs,如MMP2, MMP9, MMP10)和损害树突状细胞功能等方式,促进HCC的发生发展。同时,ROS驱动的ANXA2-Tyr23磷酸化激活Rho/ROCK通路,协调细胞骨架动态重塑,增强肿瘤的转移能力。
ANXA2驱动HCC恶性进展的分子机制
ANXA2促进HCC细胞的恶性增殖
ANXA2通过协调细胞周期进程、泛素化修饰网络和癌症干细胞特性,作为驱动HCC细胞恶性增殖的核心调控因子。在细胞周期控制中,ANXA2与长链非编码RNA LINC01133形成功能复合物,共同激活STAT3通路,导致细胞周期蛋白D1(CCND1)上调;同时,ANXA2调节β-连环蛋白(β-catenin)的核转位,共同加速G1/S期进程。其活性状态受到动态泛素化修饰系统的精细调控。F-box和WD重复域包含蛋白10(FBXW10)介导的K63连接泛素化驱动ANXA2膜转位,组装ANXA2-KRAS复合物,进而激活ERK信号驱动上皮-间质转化(EMT)并增强增殖能力。相反,泛素蛋白连接酶E3A(UBE3A)对Sirtuin 6(SIRT6)的多聚泛素化降解,解除了ELK1对ANXA2的转录抑制,从而强化促增殖信号。而泛素相关蛋白2(UBAP2)的下调则减弱了泛素-蛋白酶体途径介导的ANXA2降解,进一步助长HCC增殖。此外,ANXA2-S100A10复合物可激活Akt/mTOR轴加速HCC生长。
在癌症干细胞(CSCs)调控方面,ANXA2参与肝癌干细胞(LCSC)特性的维持。在LCSC中,ANXA2促进多个核心干性调节因子(包括CD133、OCT3/4、EP300、NANOG和NOTCH1)的上调,从而增强HCC的干性。同时,miR-101/ANXA2/EGR1构成一个自我维持的调控环路:ANXA2解除miR-101介导的抑制,触发ERK磷酸化级联,上调SOX2表达并激活CDKs等关键细胞周期调控蛋白;同时,磷酸化的ERK下调EGR1表达,进而抑制miR-101的转录。此环路不仅维持干性,也驱动细胞周期进程。
ANXA2促进侵袭和转移的多种机制
ANXA2作为HCC侵袭和转移的关键调节因子,通过多维机制驱动恶性肿瘤的播散。
在细胞骨架动态重组方面,ANXA2是肌动蛋白重排过程中的关键v-Src底物。Src介导的ANXA2 N端Tyr23磷酸化启动cofilin依赖的细胞骨架重构,此过程经Rho/ROCK信号轴进行,对HCC细胞运动性至关重要。此外,趋化因子CXCL12与其受体结合后,触发ANXA2向质膜转位,在那里与ELMO1-Dock180复合物结合,刺激HCC细胞中的肌动蛋白聚合。
在上皮-间质转化(EMT)程序激活方面,ANXA2通过复杂的分子网络协调这一转移级联反应。环状RNA circ_0021093可通过抑制miR-432,增加ANXA2表达,最终下调E-钙粘蛋白(E-cadherin)并上调Snail1,从而推动EMT。肝癌相关间充质干细胞(HCC-MSC)分泌的lncRNA-MUF与ANXA2物理相互作用,激活Wnt/β-catenin信号,导致Snail1上调并增强EMT。假基因ANXA2P1作为竞争性内源RNA(ceRNA)吸附miR-376a-3p,从而减弱miR-376a-3p对ANXA2的抑制,升高ANXA2表达,促进EMT以增强HCC细胞的迁移和侵袭。
在微环境调控方面,ANXA2协调病原体反应和细胞外基质(ECM)降解程序。例如,猪鼻支原体(Mycoplasma hyorhinis)的表面蛋白P37与ANXA2的N端结构域特异性结合,通过抑制线粒体转录因子A(TFAM)诱导线粒体功能障碍,从而激活Sp1依赖的ANXA2转录上调,最终通过P37介导的NF-κB信号增强HCC细胞迁移和侵袭。在ECM重塑中,ANXA2异源四聚体(A2t)作为纤溶酶原激活支架,实验证实可催化纤溶酶生成并激活MMP前体,从而放大转移潜能。长链非编码RNA LUCAT1通过抑制ANXA2 Ser25位点的磷酸化来稳定该复合物,维持纤溶酶介导的MMP-9激活。ANXA2与CD147之间存在双向调控网络:一方面,ANXA2-CD147相互作用可协同上调MMP-2表达,并通过微泡将CD147递送至成纤维细胞以激活其分泌的MMP-2;另一方面,CD147-ANXA2减弱ANXA2-Tyr23磷酸化,从而上调dedicator of cytokinesis 3 (DOCK3),驱动β-catenin核转位并激活WASF2-WAVE2通路,最终促进HCC转移。
在ANXA2-自噬轴调节HCC转移应激适应方面,自噬是一种基本的细胞稳态机制。在HCC肺转移模型中,ANXA2通过激活自噬显著增强循环肿瘤细胞对失巢凋亡(anoikis)的抵抗,从而提高其转移定植效率。
ANXA2介导的HCC治疗耐药机制
HCC面临的根本临床挑战包括早期诊断限制和普遍存在的治疗耐药性。ANXA2是这种多因素耐药的关键分子协调者。
在化疗耐药方面,ANXA2通过凋亡逃逸和EMT协同作用汇聚调控。机制上,ANXA2与NF-κB p50亚基结合,促进其核转位和通路激活,从而上调抗凋亡基因(如IL-6)和凋亡抑制蛋白(IAPs)。ANXA2驱动的EMT程序构成其赋予HCC化疗耐药的另一关键途径,这与对奥沙利铂、多柔比星和索拉非尼的耐药相关。微环境贡献体现在猪鼻支原体p37-ANXA2相互作用可赋予对吉西他滨、米托蒽醌和顺铂的耐药性。内质网(ER)应激和自噬平衡之间的串扰也参与其中,ANXA2可能通过SEC23A介导的膜运输驱动保护性自噬,抑制5-氟尿嘧啶(5-FU)诱导的ER应激相关凋亡,从而增强耐药性。肝癌干细胞(LCSC)也通过ANXA2依赖性机制在HCC化疗耐药进展中发挥重要作用。核受体结合蛋白2(NRBP2)下调增强ANXA2介导的Akt磷酸化,改变Bax/Bcl-2比率并上调干性相关基因(CD133, OCT3/4, EP300, NANOG, NOTCH1),从而强化耐药性。此外,ANXA2作为氧化还原调节剂,其耗竭诱导ROS积累,而ROS升高与化疗耐药性降低相关。鉴于ANXA2被归类为铁死亡相关基因,这些发现强烈提示其通过ROS-铁死亡串扰参与调节HCC治疗耐药。
在放疗耐药方面,ANXA2的动态亚细胞定位与肿瘤放疗耐药密切相关。外源性ROS可通过不同机制在ANXA2的核积累和胞外释放中起关键作用。照射诱导的ROS一方面抑制染色体区域维持蛋白1(CRM1)与核输出信号(NES)的相互作用以阻断核输出,另一方面同时促进胞浆ANXA2的核转位,最终导致核内积累。核内积累的ANXA2通过调节氧化还原稳态和增强核苷酸切除修复来发挥辐射保护作用,显著减弱辐射诱导的DNA损伤。相反,胞外释放与ROS依赖性磷酸化有关——皮质F-肌动蛋白相关的ANXA2在Tyr23位点被磷酸化并从质膜释放到细胞外空间,进一步促进放疗耐药。
在免疫治疗耐药方面,尽管目前有免疫检查点抑制剂等临床应用,但耐药性仍是日益增长的挑战。肿瘤微环境介导的免疫逃逸可能是关键的治疗瓶颈。ANXA2是肿瘤免疫调节网络的关键节点,通过多维重塑免疫微环境介导免疫逃逸以驱动治疗耐药。在HCC中,ANXA2激活免疫检查点网络(PD-1/CTLA-4/CD80/CD86),增加调节性T细胞(Tregs)比例,阻断树突状细胞(DCs)成熟,并抑制自然杀伤(NK)细胞毒性,从而削弱先天免疫。同时,它显著降低效应细胞因子(如TNF-α/IFN-γ),而异常上调抑制性因子(如IL-10/TGF-β),共同促进HCC免疫逃逸。
靶向ANXA2的HCC治疗创新策略与展望
针对ANXA2的治疗策略展现出广阔的临床前景。间充质干细胞来源的外泌体(如G PEG-EXOs和OP-EXOs)通过下调ANXA2和S100A9,有效减轻肝脏缺血再灌注损伤(IRI),这可能通过改变肿瘤微环境来降低术后复发风险。抗纤溶药物ε-氨基己酸(EACA)可成功抑制肝细胞来源的纤溶酶原通过ANXA2转化为纤溶酶的途径。天然化合物如黄芩苷通过与ANXA2结合表现出特异性抗肿瘤活性。近红外染料-胎牛血清缀合物LS301可特异性结合细胞表面Tyr23磷酸化的ANXA2,不仅可用于监测炎症相关疾病的诊断治疗,其独特的化学结构也使其有潜力作为药物递送载体。ANXA2的糖基化模式提供了额外的治疗机会,针对糖基化特异性的单克隆抗体(如2448)的开发为HCC免疫治疗提供了思路。合成细胞穿透肽通过结合并抑制ANXA2来破坏肿瘤细胞运动机制,是另一种创新方法。
靶向ANXA2-NF-κB信号轴是另一重要策略。胸腺素β4(thymosin-β4)、石斛宾A(Dendrobin A)和非诺贝特(fenofibrate)等化合物能有效通过抑制p50/p65核转位或表达来破坏NF-κB信号。天然产物衍生物,如来自苍术的Attractylodes macrocephala乙醇提取物、4-羟基苯并[d]恶唑-2(3H)-酮(HBO)等对p50表现出选择性活性。
纳米技术和放射性核素诊疗一体化策略也显示出巨大潜力。基于氢取代石墨二炔(HsGDY)的纳米传感平台可用于超灵敏检测HCC生物标志物ANXA2,未来可作为液体活检工具,并与循环肿瘤DNA(ctDNA)检测结合构建多模式早期预警系统。Shen等人开发的环八肽探针与近红外染料缀合后,对磷酸化ANXA2表现出显著特异性,为放射性核素诊疗建立了有前景的平台。68Ga标记的探针衍生物可通过正电子发射断层扫描(PET)成像实现早期HCC微病变的检测,而177Lu/225Ac缀合物则可提供更精确的内放射治疗。
然而,ANXA2靶向干预的临床转化仍面临挑战,根源在于其多系统生理功能的复杂性。未来研究需要在多维度评估中平衡治疗益处与风险,通过开发肝脏特异性递送系统等策略,将ANXA2靶向治疗推进为HCC精准医疗的安全支柱。
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