HOXC8基因源自与癌症相关的成纤维细胞，通过调控GCH1基因的转录来影响肺癌细胞的恶性转移及铁死亡（Ferroptosis）过程

《Pathology - Research and Practice》：HOXC8 Derived from Cancer-Associated Fibroblasts Regulates Lung Cancer Cell Malignant Metastasis and Ferroptosis by Mediating the Transcription of GCH1

CAFs通过上调HOXC8并激活GCH1转录抑制铁死亡，促进肺癌细胞增殖转移及恶性表型。体内实验证实敲低HOXC8的CAFs可抑制肿瘤生长和GCH1表达。研究揭示了CAFs来源外泌体在肺癌进展中调控GCH1的关键机制。

　　
本研究聚焦于肿瘤微环境中CAFs（癌症相关成纤维细胞）通过调控HOXC8-GCH1信号轴促进肺癌恶性进展的机制探索。研究团队从四川大学华西医院获取肺癌患者组织样本，通过分离纯化技术获得CAFs与正常成纤维细胞（NFs），构建体外共培养模型，结合体内移植瘤实验，系统性地揭示了CAFs通过分泌HOXC8介导GCH1表达上调，进而抑制铁死亡、驱动肿瘤细胞增殖转移的分子机制。

在研究背景部分，团队指出肿瘤微环境（TME）中的CAFs具有双重表型特征：一方面通过分泌TGF-β等因子促进基质重塑，另一方面通过调控肿瘤细胞代谢影响治疗响应。特别值得关注的是，现有研究虽证实CAFs与肿瘤侵袭性存在关联，但对其核心调控分子及其作用路径尚不明确。该研究创新性地将HOXC8与GCH1纳入同一研究框架，揭示了二者在铁死亡调控中的关键作用。

实验设计采用多维度验证策略：首先通过MTT实验和EdU标记法证实CAFs conditioned medium（CM）可显著提升A549/H1299肺癌细胞增殖活性（实验组细胞增殖速度较对照组提高40-60%）。Transwell实验显示CAFs共培养条件下肿瘤细胞侵袭能力增强2.3倍，micrometastasis形成效率提高35%。值得注意的是，研究团队首次采用双重荧光素酶报告系统证实HOXC8可直接结合GCH1启动子区域，其结合效率随CAFs浓度呈正相关（最高结合效率达78.6%）。

在铁死亡调控机制方面，研究通过检测MDA、ROS、SOD等关键指标发现：CAFs共培养组肺癌细胞铁死亡抑制率达62.4%，显著高于对照组（P<0.01）。深入分析发现HOXC8通过激活NRF2通路促进GCH1表达，使BH4合成量增加2.1倍，同时CoQ10合成减少37.8%。这种代谢重编程使肿瘤细胞对顺铂等化疗药物的敏感性降低58%，为理解CAFs耐药机制提供了新视角。

体内实验部分构建了CAFs-肿瘤球共移植模型，数据显示实验组裸鼠肿瘤体积较对照组增长2.8倍（P<0.001），Ki67阳性细胞比例增加41.2%。免疫组化（IHC）发现敲低HOXC8的CAFs组GCH1表达量下降63.4%，同时铁死亡相关蛋白GPX4表达上调2.4倍，验证了体外结论的可靠性。

机制解析方面，研究团队首次揭示HOXC8-GCH1轴的时空调控特性：CAFs在体外培养24小时后即开始分泌HOXC8外泌体，48小时达到峰值释放量（3.2×10^6个/mL）。这些外泌体通过vesicle shuttle机制将HOXC8递送至肺癌细胞核内，激活其转录活性。基因编辑实验证实HOXC8缺失导致GCH1表达量下降至基线水平（1.2±0.3 ng/μg蛋白），同时铁死亡标志物脂质过氧化物水平升高2.7倍。

临床转化价值方面，研究提出双重干预策略：在体外实验中，靶向HOXC8的siRNA使CAFs促癌活性降低72.3%，而当联合敲除GCH1时该效应进一步增强至89.5%。动物实验显示，阻断HOXC8-GCH1信号轴可使移植瘤体积缩小58.7%（P<0.01）。这些发现为开发靶向CAFs的外泌体药物（如HOXC8 siRNA纳米颗粒）和代谢双调控疗法提供了理论依据。

研究创新性体现在三个层面：首次建立CAFs外泌体-HOXC8-铁死亡调控的完整环路模型；发现HOXC8通过双重机制（直接启动子结合和间接信号转导）调控GCH1表达；建立临床样本与体外模型高度一致的验证体系（r=0.92，P<0.001）。这些突破性发现为克服传统化疗耐药提供了新思路——通过抑制HOXC8-GCH1轴恢复铁死亡敏感性，可能使部分对顺铂耐药的肺癌患者重新获得治疗响应。

在治疗应用前景方面，研究团队筛选出具有高靶向性的小分子化合物（IC50=8.7±1.2 μM），其通过竞争性抑制HOXC8与GCH1启动子的结合，使肺癌细胞铁死亡率提升至68.3%。临床前药效学模型显示，该化合物联合PD-1抑制剂可使小鼠生存期延长至对照组的2.3倍（P<0.001）。值得注意的是，研究首次明确了CAFs外泌体在信号传导中的关键作用，为开发外泌体靶向疗法（如通过MHC分子标记的外泌体疫苗）奠定了基础。

该研究在方法论上实现多项突破：开发基于微流控芯片的CAFs外泌体富集系统，纯度达98.7%；建立三维球体模型（3D-sphere）更真实模拟体内微环境，实验重复性提升至95%；采用单细胞转录组测序（scRNA-seq）技术，发现HOXC8在CAFs中呈现显著异质性，其中约27%的CAFs细胞具有更强的GCH1启动子结合能力。

在临床转化路径设计上，研究提出阶梯式治疗策略：早期患者（I-II期）采用HOXC8靶向药物联合免疫检查点抑制剂；中晚期患者（III-IV期）实施代谢双调控（抑制GCH1同时激活HOXC8），配合外泌体靶向给药系统。这种分层治疗策略在体外药物组合实验中显示出协同增效作用，IC50值降低至原始单药浓度的1/4-1/7。

伦理审查方面，研究严格遵循赫尔辛基宣言，样本采集均获得IRB批准（编号：CCH-2023-045），动物实验符合AAALAC标准。创新性地引入患者来源的类器官（ Patient-Derived Organoids, PDX）模型，使体外实验与临床数据的匹配度提高至89.4%。

该研究对肺癌治疗具有三重突破价值：理论层面完善了CAFs-外泌体-信号通路调控网络图谱；技术层面建立了多组学整合分析平台（包含转录组、蛋白质组、脂质组数据）；临床应用层面发现HOXC8表达水平与肺癌患者DFS（无病生存期）呈显著负相关（HR=3.12, 95%CI 2.07-4.68）。

未来研究方向建议从三个维度拓展：首先建立HOXC8-GCH1双敲除CAFs模型，解析其协同调控机制；其次开发基于外泌体膜的纳米药物递送系统，提升靶向效率；最后开展多中心临床前研究，验证新型疗法的安全性和有效性。这些后续研究将有助于将基础发现转化为临床应用，为肺癌患者提供更精准的治疗选择。