NR2F2调控口腔鳞癌干细胞特性促进淋巴结转移的机制研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cellular Signalling 4.4

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  本研究针对口腔鳞状细胞癌(OSCC)淋巴结转移(LNM)机制不清的临床难题,聚焦癌症干细胞(CSCs)中核受体NR2F2的关键作用。研究人员通过单细胞测序发现高干性CSC亚群特征,结合免疫组化验证NR2F2在转移淋巴结中的过表达,构建基因修饰细胞模型证实NR2F2通过增强干性、增殖和迁移能力促进转移,并筛选出靶向药物曲美替尼(Trametinib),为OSCC转移防治提供新靶点。

  

口腔鳞状细胞癌(OSCC)作为头颈部常见恶性肿瘤,其五年生存率在发生淋巴结转移(LNM)时会从50%骤降至30%。尽管颈淋巴结清扫是标准治疗手段,但术后并发症严重影响患者生活质量。更棘手的是,约44%的OSCC患者会出现LNM,而目前对转移机制的理解仍存在重大空白。癌症干细胞(CSCs)因其自我更新和多向分化能力被视为肿瘤转移的"种子细胞",其中CD44阳性细胞群在头颈鳞癌中被公认为CSCs标志物。然而,CSCs如何驱动OSCC淋巴结转移的分子机制尚未阐明,这成为阻碍临床治疗突破的关键科学问题。

武汉大学研究团队在《Cellular Signalling》发表的研究中,创新性地通过整合单细胞转录组测序(scRNA-seq)和功能实验,揭示核受体NR2F2是调控OSCC干细胞特性并促进LNM的核心分子。研究人员首先分析GSE164690和GSE188737两个公共数据库的单细胞数据,利用CytoTRACE算法评估细胞干性,通过GSVA富集分析发现NR2F2在高干性CSC亚群中特异性高表达。免疫荧光双标证实NR2F2与CD44在转移淋巴结中共定位,临床样本显示NR2F2表达与LNM显著相关。

关键技术包括:1)基于GEO数据库获取8例OSCC原发灶和7例转移淋巴结的单细胞数据;2)采用irGSEA计算基因集评分;3)建立NR2F2过表达/敲除细胞模型;4)通过Transwell和划痕实验评估迁移能力;5)利用小鼠模型验证体内促转移作用;6)采用批量RNA测序解析下游通路。

【Heterogeneity of CSCs in OSCC at the transcriptional level】
单细胞聚类将OSCC的CSCs划分为5个功能亚群,其中CSC4亚群干性评分最高且富集EMT(上皮-间质转化)通路。NR2F2在CSC4中表达量是其他亚群的3.2倍,且在转移淋巴结中显著上调。

【NR2F2 enhances stemness and metastatic potential】
过表达NR2F2使细胞球形成率提升2.1倍,CD44和OCT4蛋白表达增加;Transwell实验显示迁移细胞数增加187%。小鼠模型证实NR2F2促进原发灶生长(肿瘤体积增大2.4倍)和淋巴结转移(转移率从30%升至80%)。

【Mechanistic exploration】
RNA-seq揭示NR2F2激活Wnt/β-catenin和Notch信号通路。药物敏感性分析发现MEK抑制剂曲美替尼对NR2F2高表达细胞具有选择性杀伤作用(IC50降低62%)。

该研究首次在单细胞层面解析OSCC干细胞的异质性,确立NR2F2作为连接干细胞特性与转移的关键分子。临床意义在于:1) NR2F2可作为LNM预测标志物;2) 阐明"干性-转移"调控轴为NR2F2/CD44共靶向治疗提供依据;3) 曲美替尼的筛选为个体化治疗开辟新途径。研究创新性地将计算生物学与实验验证相结合,为逆转OSCC化疗抵抗和抑制转移提供了理论支撑。

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