含 SPOCK2 的细胞外囊泡雾化吸入通过抑制 MAPK 通路抑制肺腺癌进展

【字体: 时间:2025年05月18日 来源:Discover Oncology 2.8

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  为探究 SPOCK2 在肺腺癌(LUAD)中的作用,研究人员发现 LUAD 组织和细胞中 SPOCK2 表达下调。过表达 SPOCK2 可抑制 LUAD 细胞增殖、迁移,其细胞外囊泡(EVs)经雾化吸入也能抑制肿瘤生长,为 LUAD 治疗提供新方向。

  肺癌作为全球发病率和死亡率位居前列的恶性肿瘤,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占 85%-90%,而肺腺癌(LUAD)又是 NSCLC 中最常见的亚型,约占 40% 以上。尽管靶向治疗取得了一定进展,但 LUAD 患者的 5 年生存率仍低于 20%,即使接受手术治疗,仍有 30% 的 I 期患者会在五年内出现复发或转移。因此,深入探究 LUAD 的分子机制并开发新型治疗方法迫在眉睫。
SPOCK 家族蛋白作为脊椎动物细胞外基质(ECM)中的蛋白聚糖,在肿瘤进展等多种生理病理过程中发挥作用。其中 SPOCK2 在不同癌症中表现出相反的作用,但其在 LUAD 中的表达和功能尚不明确。来自苏州大学第四附属医院、徐州医科大学附属淮安医院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在阐明 SPOCK2 在 LUAD 生长中的作用,并通过 SPOCK2 为 LUAD 提出新的治疗见解。该研究成果发表在《Discover Oncology》上。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:收集 LUAD 和正常肺组织样本,通过免疫组化(IHC)和蛋白质免疫印迹(Western blot)检测 SPOCK2 蛋白表达;利用 CCK-8、集落形成和 Transwell 实验检测细胞增殖和迁移能力;构建 LUAD 裸鼠皮下肿瘤模型和原位肿瘤模型;进行 RNA 转录组测序和富集分析;通过超速离心从 HEK293T 细胞中提取含 SPOCK2 的细胞外囊泡(SPOCK2-EVs),并对其进行表征;采用雾化吸入方式对裸鼠进行治疗,通过生物发光成像等技术评估肿瘤生长情况。

3.1 SPOCK2 在人类 LUAD 样本和细胞中下调


通过 UALCAN 数据库分析发现,LUAD 标本中 SPOCK2 表达显著低于正常组织。GEPIA 分析显示,SPOCK2 表达较高的患者总生存时间显著更长。免疫组化和 Western blot 结果也证实,LUAD 组织和细胞系中 SPOCK2 蛋白表达低于癌旁非肿瘤组织和正常人类支气管上皮细胞(BEAS-2B),提示 SPOCK2 在 LUAD 中可能发挥抑癌作用。

3.2 SPOCK2 抑制 LUAD 细胞体外增殖和迁移及体内肿瘤生长


将 SPOCK2 过表达慢病毒(LV-SPOCK2)转染 A549 和 H1944 细胞后,CCK-8 和集落形成实验表明细胞增殖显著减少,Transwell 实验显示细胞迁移受到抑制。裸鼠皮下注射转染 LV-SPOCK2 的 A549 细胞后,肿瘤体积和重量明显低于对照组,证实 SPOCK2 在体内具有抑癌作用。

3.3 SPOCK2 通过失活 MAPK 通路抑制 LUAD 细胞增殖和迁移


对转染 LV-SPOCK2 的 A549 细胞进行 RNA 转录组测序和 KEGG 富集分析,发现 SPOCK2 表达与 MAPK 通路相关。Western blot 显示,SPOCK2 过表达细胞中磷酸化 Erk(p-Erk)水平下调,而总 Erk 蛋白水平不变。使用 C16-PAF 激活 MAPK 通路后,逆转了 SPOCK2 过表达对 LUAD 细胞增殖和迁移的抑制作用,表明 SPOCK2 通过抑制 MAPK 通路发挥抑癌作用。

3.4 来源于 SPOCK2 修饰 HEK293T 的 EVs 可有效抑制 LUAD 进展


从过表达 SPOCK2 的 HEK293T 细胞中提取的 SPOCK2-EVs 呈球形,平均直径 171.9 nm,表达 HSP70 和 Tsg101 等 EVs 标志物,并含有 SPOCK2。与 SPOCK2-EVs 共培养的 LUAD 细胞中 SPOCK2 水平升高,p-Erk 水平降低,且细胞增殖和迁移受到抑制。裸鼠体内实验显示,瘤内注射 SPOCK2-EVs 可显著减小肿瘤体积和重量。

3.5 雾化吸入含 SPOCK2 的 EVs 可显著抑制小鼠 LUAD 生长


由于瘤内注射 EVs 在临床应用中存在局限性,研究人员探索了雾化吸入方式。通过定制的小鼠雾化吸入装置将 SPOCK2-EVs 以气溶胶形式递送,荧光成像显示,雾化吸入 SPOCK2-EVs 的小鼠肺部荧光显著减弱,肺组织中 SPOCK2 表达升高,p-Erk 水平降低,表明雾化吸入 SPOCK2-EVs 可有效抑制 LUAD 生长。

研究结论表明,SPOCK2 在 LUAD 中作为抑癌基因,通过抑制 MAPK 信号通路抑制细胞增殖和迁移,其通过 HEK293T 细胞外囊泡递送,无论是瘤内注射还是雾化吸入,均能有效抑制 LUAD 肿瘤生长。该研究首次揭示了 SPOCK2 在 LUAD 中的作用机制,并提出雾化吸入 SPOCK2-EVs 的新型治疗方法,为 LUAD 的临床治疗提供了新的思路和潜在策略。尽管研究仍存在一些局限性,如雾化吸入 EVs 的作用机制、最佳剂量和安全性等问题有待进一步研究,但该成果为 LUAD 的治疗开辟了新方向,具有重要的科学意义和临床转化潜力。

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