《Cellular Signalling》：HMMR is a novel prognostic marker and a potential therapeutic target for colon cancer
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HMMR通过调控UTP20和mTOR信号通路促进结直肠癌进展及化疗耐药，并与其预后不良相关。采用体外细胞实验和体内 xenograft 模型，结合基因测序和免疫组化验证，揭示了HMMR在结直肠癌中的促癌机制。
林芳|林家宝|黄东华|李静静|崔万福|邓敏|张雅丽
中国南方医科大学南方医院胃肠病学系，广东省胃肠病学重点实验室，广州，
摘要
透明质酸介导的运动受体（HMMR）是肿瘤进展的关键调节因子，但其在结肠癌中的具体作用仍不清楚。本研究旨在更好地理解HMMR在结肠癌进展中的分子机制。我们通过体外实验（CCK-8、克隆形成、Transwell迁移、EdU掺入）和体内异种移植模型，调节了结肠癌细胞中的HMMR表达（过表达和敲低），并评估了其对细胞增殖、迁移和化疗耐药性的影响。通过实时聚合酶链反应和Western blotting检测mRNA和蛋白质水平的HMMR表达，同时利用流式细胞术评估细胞凋亡和细胞周期。临床结肠癌标本通过免疫组化进行分析，并进行转录组测序以鉴定下游效应器和信号通路。我们的发现表明，HMMR在结肠癌组织和细胞系中显著上调，这与患者的不良预后相关。功能研究表明，HMMR过表达促进细胞增殖、迁移和化疗耐药性，而其敲低则具有抑制作用。值得注意的是，UTP20小亚基过程组成分（UTP20）被确定为HMMR的关键下游效应器，在HMMR过表达时其表达升高。UTP20过表达促进了结肠癌细胞的增殖和迁移。此外，发现HMMR可通过调节mTOR信号通路显著增强结肠癌细胞的增殖和迁移。总之，HMMR在促进结肠癌细胞进展中起重要作用，有望成为潜在的治疗靶点。
引言
结肠癌是全球最常见和致命的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率不断上升[1]。值得注意的是，年轻患者的比例增加，导致医疗成本上升[1,2]。所有结肠癌病例的五年总体生存率（OS）约为65%，但IV期患者的生存率低于20%[3]。目前的治疗方法（包括手术、化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗）由于肿瘤内的异质性而效果不佳，导致术后复发率高和治疗效果有限[1,3,4]。
透明质酸介导的运动受体（HMMR）是CD168+脂肪源性间质细胞的标志物，可调节脂肪源性干细胞的增殖和有丝分裂[5]。新兴证据表明HMMR与多种癌症的肿瘤进展和不良预后有关[6,7]。例如，高HMMR表达与肺癌腺癌[6]和膀胱癌[8]的较差生存率相关，在这些癌症中，HMMR驱动细胞增殖、迁移、侵袭和WNT通路激活[[8], [9], [10]]。同样，生物信息学分析表明HMMR影响结肠癌的预后[11]，但其机制作用仍不清楚。
HMMR对中心体/有丝分裂纺锤体调节和细胞周期进展至关重要——这些过程在癌症中经常失调。HMMR水平升高与恶性肿瘤的侵袭性表型和不良预后相关，其抑制可抑制细胞增殖[11]。在结直肠癌（CRC）中，公共数据集分析显示肿瘤中的HMMR上调，与较差的生存率相关[7]。我们的初步数据进一步证实，与对照组相比，结肠癌细胞系和患者组织中的HMMR表达升高。然而，HMMR在结肠癌中的具体机制尚不清楚，包括其直接的下游效应器。
在这里，我们假设HMMR通过上调UTP20（一个小亚基过程组成分）并激活mTOR信号通路来促进结肠癌的进展，从而增强增殖、迁移和化疗耐药性。虽然先前的研究将HMMR与其他癌症的肿瘤发生联系起来，但其在结肠癌中的疾病特异性作用，特别是通过UTP20和mTOR的作用尚未阐明。
为了验证这一点，我们研究了HMMR在结肠癌中的生物学功能，发现它增加了UTP20的表达和mTOR的激活，促进了肿瘤发生。这些发现揭示了一个新的机制轴，并确定了改善结肠癌诊断和治疗的潜在治疗靶点。
部分摘录
细胞培养
人类结肠癌细胞系，包括HCT166和RKO细胞，培养在高葡萄糖Dulbecco改良 eagle培养基（DMEM，Gibco）中，添加了10%胎牛血清（FBS，Procell），这些细胞系来自中国科学院上海细胞生物学研究所。所有细胞培养均在5% CO2湿润环境中，温度为37°C。所有细胞系（HCT116、RKO和NCM460）均通过短串联重复（STR）分析进行鉴定，并检测为阴性
结肠癌细胞中HMMR表达上调，与较差的预后相关
使用GEPIA 2和GEO数据库分别探索了结肠癌细胞中HMMR的表达水平及其与生存率的关系。结果表明，HMMR在结肠癌样本中显著上调（P P =?0.027和P =?0.019，图1B-1C）。正常结肠细胞（NCM460）和结肠癌细胞系（HCT116和RKO）中的HMMR表达水平通过
讨论
全球结肠癌发病率正在上升，尽管治疗有所进展，但由于化疗耐药性，晚期疾病或术后复发的患者预后仍然较差[1,2]。迫切需要鉴定新的生物标志物和治疗靶点。HMMR已被证明与多种癌症的肿瘤进展有关[[13], [14], [15]]，但其在结肠癌中的作用仍不明确。本研究发现，结肠癌中的HMMR表达水平显著升高
结论
本研究表明，HMMR在结肠癌中显著上调，并与较差的预后相关。此外，HMMR通过激活mTOR信号通路显著增强结肠癌细胞的增殖和迁移。这些发现为探索HMMR的生物学行为提供了理论基础，并表明HMMR可能成为结肠癌治疗的潜在靶点。
以下是与本文相关的补充数据。
CRediT作者贡献声明
林芳：撰写——初稿、软件、方法学、正式分析、数据管理、概念化。林家宝：撰写——初稿、软件、方法学、正式分析、数据管理、概念化。黄东华：撰写——初稿、正式分析、概念化。李静静：正式分析。崔万福：撰写——审稿与编辑、方法学、正式分析。邓敏：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、软件、方法学，
出版同意
所有作者均已审阅了手稿的最终版本，并同意其内容和提交。
伦理批准
已从所有参与本研究的患者处获得知情同意。研究遵循世界医学协会赫尔辛基宣言进行，并得到了南方医院机构伦理审查委员会（NFEC-2021-396）的批准。动物实验程序获得了广东省医学实验室动物中心动物伦理委员会的批准（D202411–1）。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
