《Cellular Signalling》：Oncogenic role of PLOD3 mediated by SOX9 through IL-6/JAK/STAT3 pathway in cervical cancer
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宫颈癌中PLOD3通过SOX9转录因子激活IL-6/JAK/STAT3通路促进肿瘤进展，靶向该轴具有治疗潜力。
Jiankui Li|Juan Li|Xi Chen
中国山东省济南市联合后勤保障部队第960医院妇产科，邮编250031
摘要
作为全球主要的健康挑战之一，宫颈癌在其潜在的分子机制方面仍知之甚少，这一限制阻碍了靶向疗法的发展。本研究探讨了PLOD3在宫颈癌进展中的作用及其调控途径。生物信息学分析和临床样本验证显示，宫颈癌组织中PLOD3的积累增加，这与较差的生存预后相关。功能实验表明，沉默PLOD3可以抑制细胞增殖、克隆形成、迁移、侵袭和血管生成，同时诱导宫颈癌细胞凋亡。机制上，转录因子SOX9直接结合到PLOD3的启动子上以激活其转录，这一点通过双荧光素酶报告基因检测、EMSA和ChIP-qPCR得到证实。 rescue实验表明，PLOD3的过表达逆转了SOX9敲低所引起的抗肿瘤效应，表明存在SOX9/PLOD3的调控轴。进一步的研究发现，PLOD3通过激活IL-6/JAK/STAT3信号通路促进宫颈癌进展，抑制该通路可以减轻PLOD3的致癌效应。使用裸鼠模型的体内实验证实，SOX9敲低通过下调PLOD3来抑制肿瘤生长和转移。总体而言，这些发现将PLOD3确定为一种受SOX9调控的癌基因，它通过IL-6/JAK/STAT3通路驱动宫颈癌的发展，突显了其作为宫颈癌治疗靶点的可能性。
引言
尽管筛查方案和HPV疫苗接种取得了进展，宫颈癌仍然是一个重大的全球健康负担，是全球女性中第三大常见恶性肿瘤[1]。组织病理学上，宫颈癌分为三种主要亚型：宫颈鳞状细胞癌（CESC）、宫颈腺癌（CEAD）和腺鳞癌（CASC），每种亚型具有不同的临床行为和对治疗的反应[2]。这种异质性增加了疾病管理的难度，特别是在晚期阶段，复发和转移是主要的死亡原因[3]。因此，识别宫颈癌进展的关键分子驱动因素对于开发靶向疗法和改善疾病预后至关重要。
前胶原-赖氨酸-2-氧戊二酸-5-双加氧酶（PLOD）家族在调节胶原蛋白代谢和细胞外基质重塑中起着关键作用[4,5]。这些过程对于维持组织完整性至关重要，但肿瘤常常利用它们来促进侵袭和转移[4,5]。在PLOD家族成员中，PLOD3是一种多功能酶，具有赖氨酸羟化酶活性和胶原蛋白-半乳糖转移酶活性[6,7]。越来越多的证据表明PLOD3的失调与恶性肿瘤有关：其过表达和突变与多种癌症（包括结直肠癌[8]、胃癌[9]和非小细胞肺癌[10]）的肿瘤发展和远处转移相关，且与较差的预后相关。PLOD3通过多种信号通路促进癌症进展，包括FoxO3/Survivin[11]、TNF-α/NF-κB[12]和PKCδ/CDK1/LIMD1[13]，突显了它在驱动肿瘤进展中的情境依赖性作用。
然而，PLOD3在宫颈癌中的致癌作用仍不完全清楚。虽然初步研究表明PLOD3可能作为与免疫浸润相关的预后标志物[14]，但其在宫颈癌不同亚型（CESC、CEAD、CASC）中的表达模式及其在肿瘤发生（包括增殖、凋亡、迁移、侵袭和血管生成）中的分子机制尚未得到充分研究。已经证明，PLOD2家族的另一个成员的启动子被转录因子FOXA1结合，从而诱导其表达，这揭示了非小细胞肺癌中的调控机制[15]。然而，宫颈癌中PLOD3的上游转录因子尚未确定。
鉴于细胞外基质重塑和转录调控在宫颈癌发病机制中的关键作用，我们假设PLOD3是该疾病中的一个关键癌基因，受特定转录因子的调控，并与促肿瘤信号通路相关。在这里，我们系统地探讨了PLOD3在宫颈癌中的表达特征、预后价值和生物学功能。我们进一步确定了转录因子SOX9是PLOD3的上游调控因子，并发现PLOD3通过激活IL-6/JAK/STAT3通路促进宫颈癌进展。我们的研究旨在验证PLOD3作为宫颈癌治疗的有希望的靶点。
部分摘要
宫颈癌组织和细胞中PLOD3的表达特征
根据TCGA数据库的数据，正常组织（n = 13）和肿瘤组织（n = 306）之间的PLOD3 mRNA没有显著差异（p > 0.05）（图1A）。然而，与正常组织相比，肿瘤组织中的SBK1 mRNA增加（p < 0.05）（图1B）。此外，与正常组织相比，肿瘤组织中的SLC39A10 mRNA减少（p < 0.05）（图1C）。PLOD3的高mRNA表达与较差的总生存期相关（p = 0.033）（图1D）。相反，宫颈癌
讨论
这项研究阐明了PLOD3在宫颈癌中的致癌作用，证明了其在肿瘤组织中的上调，与较差的预后相关，并通过SOX9/PLOD3/IL-6/JAK/STAT3轴在驱动HeLa细胞的多种恶性表型中起关键作用。这些结果加深了我们对发病机制的理解，并突显了PLOD3作为宫颈癌潜在治疗靶点的可能性。
从TCGA数据集中，我们筛选了与总生存期相关的基因，其中前3个基因包括
局限性
我们的发现具有几个临床意义。首先，PLOD3可以作为预后生物标志物，用于筛选可能从积极治疗中受益的高风险宫颈癌患者。其次，直接或通过其上游调控因子SOX9靶向PLOD3可以干扰多种恶性表型，包括增殖、凋亡和转移。鉴于PLOD3激活IL-6/JAK/STAT3通路，同时靶向PLOD3和STAT3的联合疗法可能会提高治疗效果。
结论
总之，我们的研究确定PLOD3是一种受SOX9调控的癌基因，它通过介导IL-6/JAK/STAT3通路驱动宫颈癌的发展。这些发现为理解宫颈癌的发病机制提供了新的分子框架，并支持PLOD3作为有希望的治疗靶点。靶向SOX9/PLOD3/IL-6/JAK/STAT3通路可能为宫颈癌患者，特别是那些处于晚期或对治疗有抗性的患者，提供新的治疗策略。
以下是
CRediT作者贡献声明
Jiankui Li：撰写——原始草案、资源、方法学、研究、正式分析、概念化。Juan Li：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理、概念化。Xi Chen：撰写——审阅与编辑、验证、软件使用、数据管理、概念化。
伦理批准和参与同意
本研究获得了联合后勤保障部队第960医院（中国济南）医学伦理委员会的批准。所有患者在研究开始前均签署了书面知情同意书，符合赫尔辛基宣言。所有动物实验均按照美国国立卫生研究院发布的《实验室动物护理和使用指南》进行。
资助声明
本研究未获得任何公共、商业或非营利部门的特定资助。
