光热热疗通过Hippo信号通路抑制肝癌细胞增殖并诱导凋亡的机制研究

本研究针对肝细胞癌(HCC)治疗难题，创新性探索了光热热疗(43°C)通过调控Hippo-YAP信号通路抑制肿瘤生长的分子机制。研究人员采用体外细胞实验(CCK-8、流式细胞术)和裸鼠移植瘤模型，结合RNA-seq和KEGG分析，首次揭示热疗通过下调YAP核转位、上调Bax/caspase-3促凋亡蛋白，同时抑制cyclin D1/Bcl-2促增殖蛋白，实现双重抗肿瘤效应。该成果为HCC非侵入性治疗提供了新靶点，发表于《Biological Procedures Online》。

　　

肝细胞癌(HCC)作为全球第三大恶性肿瘤，在中国年新增病例达37.7万例，五年生存率仅18%，临床亟需新型治疗策略。传统热疗虽在多种癌症中显现潜力，但其在HCC中的作用机制犹如"黑箱"。尤其令人困惑的是，温度敏感性存在显著细胞差异——某些癌细胞在43°C仍能存活，而本研究团队发现HCC细胞在该温度下却出现显著凋亡。这种选择性效应背后，是否隐藏着关键信号通路的调控奥秘？

新乡医学院基础医学院的研究人员开展了一项突破性研究。他们采用光热转换剂吲哚菁绿(ICG)联合近红外(NIR)照射的创新方法，在体外精确控制温度梯度(37-46°C)，发现43°C热疗可显著抑制Huh7和HepG2细胞增殖，使凋亡率提升6倍(4%→26.8%)，并诱导G1/S期阻滞。更引人注目的是，通过建立裸鼠皮下移植瘤模型，证实局部热疗能使肿瘤体积缩小50%以上。RNA-seq联合KEGG分析首次将Hippo信号通路"锁定"为热疗的关键作用靶点——热刺激导致YAP蛋白表达降低且核转位受阻，进而调控下游cyclin D1、Bcl-2等增殖相关蛋白，同时激活Bax/caspase-3凋亡通路。当研究人员通过慢病毒过表达YAP时，热疗的抗癌效应被显著削弱，如同按下"逆转键"，为机制研究提供了直接证据。

研究主要采用五大关键技术：1) CCK-8法和克隆形成实验定量细胞增殖；2) 流式细胞术检测细胞周期和凋亡；3) ICG介导的NIR光热疗法建立体内外热疗模型；4) RNA-seq结合KEGG通路富集分析差异基因；5) Western blot和免疫荧光验证Hippo通路关键蛋白表达及定位。

【光热热疗抑制HCC细胞增殖】
通过精确温控实验发现，40°C时细胞增殖轻微增强，而43°C则使Huh7和HepG2细胞存活率骤降，克隆形成能力下降80%。这种"温度阈值效应"提示热疗可能存在临界治疗窗口。

【热疗促进HCC细胞凋亡并改变周期分布】
流式细胞术显示43°C处理48小时使凋亡细胞比例从基线4%飙升至26.8%，同时S期细胞减少20%，G1期细胞增加。这种"双管齐下"的作用模式为热疗的协同效应提供解释。

【光热热疗抑制体内肿瘤生长】
ICG+NIR组肿瘤温度5分钟内升至43°C，21天后肿瘤重量减轻60%。Ki-67染色显示增殖指数显著降低，印证了"热疗抑制"的体内效果。

【热疗调控Hippo信号通路】
RNA-seq鉴定出1084个差异基因，Hippo通路富集度最高。Western blot显示YAP核表达减少50%，伴随cyclin D1、Bcl-2下调，而Bax、caspase-3(P17/P19)等促凋亡蛋白上调，形成完整的分子调控网络。

【YAP过表达减弱热疗效应】
基因操纵实验构成"机制验证闭环"——YAP过表达使热疗后的细胞增殖恢复35%，凋亡率下降40%，直接证实Hippo-YAP轴的核心地位。

这项研究开创性地绘制了"热疗-Hippo通路-HCC抑制"的分子路线图，其重要意义体现在三方面：首先，43°C的精确温控策略为临床热疗参数选择提供实验依据；其次，发现YAP可作为热疗敏感性预测标志物；最后，ICG介导的光热疗法展现出良好转化潜力。值得注意的是，热疗对Hippo通路的调控存在"温度依赖性舞蹈"——40°C无显著影响，46°C虽效果更强但可能损伤正常组织，这种精细调控特性为开发联合治疗方案指明方向。未来研究可进一步探索热疗与免疫治疗的协同效应，或针对YAP设计特异性热增敏剂，推动HCC治疗进入"精准热疗"新时代。