细胞外基质硬度通过 ROCK1/YAP1 轴驱动子宫内膜癌进展并调控治疗敏感性

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  子宫内膜癌(EC)治疗面临挑战,尤其复发 / 转移病例对传统疗法响应有限。研究聚焦细胞外基质(ECM)硬度,发现 EC 组织 ECM 硬度显著高于正常内膜,通过 ROCK1/YAP1 轴驱动肿瘤进展。抑制 ROCK1 可增强放化疗及免疫治疗效果,为 EC 治疗提供新策略。

  
子宫内膜癌(EC)作为全球女性常见妇科恶性肿瘤,其晚期或复发病例因对传统化疗、放疗响应不佳,临床预后极差,5 年总生存率仅 15%–18%。当前针对 EC 的新型治疗手段开发进展缓慢,亟需深入探索肿瘤微环境(TME)中关键调控机制。细胞外基质(ECM)作为肿瘤微环境的重要组成部分,其机械特性如硬度的改变与肿瘤进展密切相关。越来越多证据表明,ECM 硬度升高可通过调控细胞行为促进肿瘤增殖、侵袭和转移,但 ECM 硬度在子宫内膜癌中的具体作用及分子机制尚未明确。

为揭示 ECM 硬度与子宫内膜癌进展的关联,山东大学齐鲁医院(山东省妇科肿瘤重点实验室)的研究团队开展了系列研究。团队发现,ECM 硬度通过激活 ROCK1/YAP1 信号轴驱动子宫内膜癌恶性进展,且靶向该轴可显著增强肿瘤对放化疗、激素治疗及免疫治疗的敏感性。相关成果发表于《Cell Death and Disease》,为 EC 精准治疗提供了新方向。

研究主要采用以下关键技术方法:

  1. 临床样本与生物信息学分析:收集 90 例子宫内膜样腺癌及 26 例正常子宫内膜样本,结合 TCGA 数据库分析 ROCK1 表达与临床预后的关联;
  2. 机械特性检测:利用原子力显微镜(AFM)量化 ECM 弹性模量,结合 Movat-Russell 五铬染色分析基质成分;
  3. 体外模型构建:通过聚丙烯酰胺(PA)凝胶模拟不同硬度 ECM 微环境,分析细胞形态、增殖、凋亡及信号通路变化;
  4. 分子机制验证:运用 RNA 干扰、慢病毒转染、免疫共沉淀(Co-IP)及 Western blotting 等技术,探究 ROCK1 与 YAP1 的相互作用及下游效应;
  5. 体内实验:建立裸鼠异种移植模型,评估 ROCK1 抑制剂 Y-27632 与孕激素联合治疗的抗肿瘤效果。

研究结果


1. EC 组织 ECM 硬度升高与 ROCK1 表达正相关


AFM 检测显示,EC 组织的 ECM 弹性模量显著高于正常子宫内膜,且胶原等基质成分沉积增加。生物信息学分析发现,ROCK1 表达与机械刺激相关基因集在 EC 中呈强正相关(R=0.84),免疫组化(IHC)证实 EC 患者肿瘤组织中 ROCK1 蛋白水平显著上调,且高表达患者预后更差(P=0.048)。

2. 硬基质通过 ROCK1 促进 EC 恶性表型


在 3 kPa(软)和 30 kPa(硬)PA 凝胶上培养 EC 细胞,发现硬基质诱导细胞形态伸展、F - 肌动蛋白骨架重组,促进增殖(CyclinD1/CDK4 上调)、抑制凋亡(Cleaved-PARP 下调),并增强侵袭迁移能力。敲低 ROCK1 可逆转硬基质诱导的恶性表型,而过表达 ROCK1 则在软基质中模拟硬基质效应,提示 ROCK1 是 ECM 硬度调控的关键分子。

3. ROCK1 通过磷酸化 YAP1 驱动 EC 进展


Co-IP 证实 ROCK1 与 YAP1 直接结合,硬基质降低 YAP1 磷酸化水平,促进其核转位及转录活性。敲低 YAP1 可部分逆转 ROCK1 过表达诱导的细胞增殖加速和凋亡抵抗,表明 ROCK1 通过激活 YAP1 介导 EC 恶性进展。

4. 抑制 ROCK1 增强治疗敏感性


ROCK1 抑制剂 Y-27632 可剂量依赖性抑制 EC 细胞增殖,诱导 G2 期阻滞和凋亡,同时破坏肌动蛋白骨架。机制上,Y-27632 抑制 ROCK1 下游分子 cofilin1 磷酸化,增强放疗诱导的 DNA 损伤(γH2AX 表达增加),并提高化疗药物(顺铂、紫杉醇等)敏感性(IC50 降低)。此外,Y-27632 可恢复激素抵抗型 EC 细胞对孕激素(MPA)的敏感性,联合用药在裸鼠模型中显著抑制肿瘤生长。

5. ROCK1 调控免疫微环境


高 ROCK1 表达与肿瘤纯度升高、免疫细胞浸润减少相关。Y-27632 可促进 M1 型巨噬细胞极化,增强其对肿瘤细胞的吞噬能力,提示 ROCK1 抑制可重塑免疫微环境,增强抗肿瘤免疫应答。

结论与讨论


本研究首次系统揭示 ECM 硬度通过 ROCK1/YAP1 轴驱动子宫内膜癌进展的分子机制,证实 ROCK1 既是预后标志物,也是潜在治疗靶点。靶向 ROCK1 不仅可逆转肿瘤对放化疗、激素治疗的抵抗,还能通过增强免疫细胞浸润提升免疫治疗效果。值得注意的是,Y-27632 与孕激素联合应用在临床前模型中展现出协同抗肿瘤效应,为激素抵抗型 EC 患者提供了新治疗策略。

研究成果拓展了 EC 机械生物学领域的认知,填补了 ROCK1 在 EC 中作用机制的空白,并为开发基于 ROCK1 抑制的联合疗法提供了实验依据。未来需进一步开展临床转化研究,优化 ROCK1 抑制剂的肿瘤靶向性及安全性,推动其在 EC 个性化治疗中的应用。

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