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结直肠癌(CRC)异质性增加治疗难度,CMS4 是其最具侵袭性亚型,形成机制不明。研究人员探究磷酸受磷蛋白(PLN)对 CMS4 形成的作用,发现 PLN 可驱动其形成。这为 CRC 治疗提供新思路。
在癌症的 “舞台” 上,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是一位极为棘手的 “反派”。它有着高度的异质性,就像一个善于伪装变形的敌人,这使得针对它的治疗困难重重。为了更好地了解这个 “敌人”,科研人员将结直肠癌进行了分类,其中共识分子亚型(Consensus Molecular Subtypes,CMS)把它分为了四个亚型。而在这四个亚型中,CMS4 堪称最 “凶狠” 的那个,它具有上皮间质转化(Epithelial - Mesenchymal Transition,EMT)和血管生成激活的特征,癌细胞在它的 “驱使” 下更加肆无忌惮地侵袭和转移,严重威胁患者的生命健康。但令人困惑的是,CMS4 形成的机制一直是个未解之谜。
为了揭开这个谜团,来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们将目光聚焦在磷酸受磷蛋白(Phospholamban,PLN)上,试图弄清楚 PLN 在 CMS4 形成过程中究竟扮演着怎样的角色。经过一系列严谨的研究,他们发现 PLN 竟然是 CMS4 形成的重要驱动因素。这一发现意义非凡,就像在黑暗中找到了一盏明灯,为攻克结直肠癌,尤其是 CMS4 亚型,提供了全新的方向和潜在的治疗靶点。该研究成果发表在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》杂志上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。他们通过免疫组织化学(Immunohistochemistry)和蛋白质免疫印迹(Western blotting)技术检测 PLN 的表达情况;利用 Transwell 和划痕愈合(wound healing)实验评估 HCT116 和 HT29 细胞的迁移和侵袭能力;借助血管生成实验(Tube formation assay)来评价人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的血管生成能力;采用 GST pull - down 技术检测 PLN 与 AXIN2 之间的相互作用;还构建了 CAF - CT26 脾脏共移植小鼠模型,以此来评估 PLN 对结直肠癌转移的影响。
下面来看具体的研究结果:
- PLN 对相关细胞活动的影响:研究人员发现,敲低 PLN 能够逆转癌症相关成纤维细胞(Cancer - Associated Fibroblasts,CAFs)条件培养基(Conditioned Medium,CM)诱导的 EMT、细胞迁移和血管生成(P <0.01)。这表明 PLN 在促进这些不利于病情的细胞活动中起到了重要作用,一旦 PLN 的表达降低,这些 “不良行为” 也会随之受到抑制。
- PLN 与 AXIN2 及 β - catenin 的关系:进一步研究发现,PLN 能够与 β - catenin 降解复合物的主要成分 AXIN2 紧密结合。而且,敲低 PLN 会使 CAFs 中 β - catenin 的泛素化增加(P < 0.01)。这揭示了 PLN 影响细胞信号通路的一种潜在机制,即通过与 AXIN2 的相互作用,干扰 β - catenin 的正常代谢过程。
- PLN 与 GREM1 的关联及影响:敲低 PLN 会抑制 GREM1 的分泌(P < 0.01),而抗 GREM1 中和抗体能够阻断 PLN 过表达诱导的 EMT、细胞迁移和血管生成(P < 0.01)。这说明 PLN 可以通过调节 GREM1 的分泌来影响癌细胞的侵袭和转移能力,GREM1 在 PLN 的下游发挥着重要作用。
- BMP2 和 VEGFR2 的作用:研究人员还发现,敲低 BMP2 和 VEGFR2 分别能够逆转 CAFs 的 CM 诱导的 EMT 和血管生成效应(P < 0.01)。这表明 BMP2 和 VEGFR2 也是 PLN 影响癌细胞行为过程中的重要参与者,它们可能处于相关信号通路的关键节点。
- PLN 对体内肿瘤的影响:在构建的小鼠模型中,研究人员观察到敲低 PLN 能够减弱 CAFs 介导的肿瘤促进作用(P < 0.01)。这为 PLN 在体内的作用提供了直接证据,再次证明了 PLN 在肿瘤发展过程中的重要性。
综合以上研究结果,研究人员得出结论:PLN 在 CAFs 中通过竞争性结合 AXIN2,提高 β - catenin 的活性。激活的 β - catenin 信号会诱导 GREM1 分泌,GREM1 又分别通过 BMP2 和 VEGFR2 驱动 EMT 和血管生成,最终促进 CMS4 亚型结直肠癌的形成。
这项研究具有重要的意义。它首次明确了 PLN 在 CMS4 亚型结直肠癌形成过程中的关键驱动作用,揭示了一条全新的信号通路。这不仅加深了人们对结直肠癌发生发展机制的理解,更为未来开发针对 CMS4 亚型结直肠癌的精准治疗策略提供了理论依据。例如,以 PLN 为靶点开发抑制剂,或者针对这条信号通路上的其他关键节点进行干预,有望为结直肠癌患者带来新的希望。但目前研究也存在一定的局限性,例如研究主要基于细胞实验和动物模型,在人体中的具体情况可能更为复杂,还需要进一步开展临床研究来验证这些结论。未来,科研人员可以在此基础上,深入探索 PLN 及相关信号通路在人体中的详细机制,推动结直肠癌治疗领域的进一步发展。