GPR182通过调控CXCL12-CXCR4轴抑制血管新生:肝癌抗血管治疗新靶点

【字体: 时间:2025年05月03日 来源:Angiogenesis 9.2

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  本研究针对抗血管生成疗法在肝癌等富血管肿瘤中疗效不均的问题,揭示了内皮细胞特异性GPCR(G蛋白偶联受体)GPR182通过竞争性结合CXCL12、抑制CXCR4信号通路的全新调控机制。团队利用斑马鱼模型和HUVEC实验证实,GPR182缺失导致血管异常增生,而CXCR4抑制剂AMD3100可逆转该表型,为靶向GPR182-CXCL12-CXCR4轴的抗血管治疗提供了理论依据。

  

研究背景与科学问题
肿瘤血管新生是癌症进展的关键环节,但现有靶向VEGF的抗血管疗法在肝癌等富血管肿瘤中疗效有限。G蛋白偶联受体GPR182在血管内皮细胞特异性表达,其表达缺失与肿瘤血管过度生成相关,但具体机制尚未阐明。这一科学空白阻碍了新型抗血管治疗策略的开发。

南通大学研究人员在《Angiogenesis》发表的研究中,通过多物种模型揭示了GPR182作为CXCL12的"诱饵受体"(decoy receptor)调控血管新生的分子机制。研究发现,GPR182通过内化降解CXCL12抑制CXCR4信号通路,其表达缺失导致血管异常增生,而靶向CXCR4可逆转这一表型。

关键技术方法
研究整合了斑马鱼基因敲降(Morpholino)、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)功能实验、TCGA数据库分析、免疫组化(IHC)、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、活细胞GPCR信号动态监测(cAMP/Ca2+/RhoA/ERK生物传感器)和荧光共振能量转移(FRET)等技术。临床样本来自南通大学附属医院98例肝癌患者队列。

主要研究结果

GPR182在肝癌中低表达且与预后相关
• TCGA数据分析显示GPR182在肝癌组织表达显著低于癌旁组织,高表达患者生存期更长
• 斑马鱼肝癌模型(Tg(fabp10a:tetON;tre:eGFP-krasv12))中gpr182表达随肿瘤进展逐渐降低

GPR182特异性富集于血管内皮细胞
• 人/小鼠/斑马鱼scRNA-seq证实GPR182在内皮细胞(EC)高表达
• 免疫荧光显示肝癌组织中GPR182与CD31(内皮标记物)表达呈负相关

Gpr182缺失促进血管异常增生
• 斑马鱼gpr182敲降导致体节间血管(ISV)过度分支和吻合
• HUVEC中GPR182敲除增强细胞迁移、增殖和血管形成能力

分子机制:GPR182作为CXCL12的诱饵受体
• RNA-seq发现gpr182缺失上调cxcr4a表达
• 活细胞成像证实GPR182不激活G蛋白下游信号(cAMP/RhoA/ERK/Ca2+
• FRET实验排除GPR182-CXCR4异源二聚化,但发现GPR182介导CXCL12内化

CXCR4抑制逆转血管异常
• AMD3100(CXCR4抑制剂)纠正gpr182敲降斑马鱼的血管增生表型
• AMD3100治疗显著改善斑马鱼肝癌模型的血管紊乱和生存率

研究意义与展望
该研究首次阐明GPR182通过非经典GPCR机制调控CXCL12-CXCR4生物利用度,为理解血管新生提供了新视角。临床意义在于:

  1. 解释抗VEGF疗法耐药性:CXCR4信号可能是VEGF非依赖的血管生成替代通路
  2. 提出联合靶向策略:GPR182激动剂与CXCR4抑制剂联用或可增强抗血管疗效
  3. 拓展GPCR功能认知:GPR182代表新型"诱饵受体"调控模式

研究局限性包括GPR182在肝血窦内皮细胞(LSEC)毛细管化中的作用尚未明确,且大型哺乳动物模型有待建立。未来研究可探索GPR182在肿瘤血管正常化(vessel normalization)中的应用潜力。

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