成纤维细胞调控HPV阳性角质形成细胞转录特征：病毒生命周期维持与致癌转化的关键机制

本研究通过RNA测序和蛋白质组学分析，揭示了成纤维细胞（J2）与HPV16阳性角质形成细胞共培养时，通过调控细胞因子信号、紧密连接蛋白和EMT相关标志物，维持病毒游离体状态并抑制致癌转化。研究发现成纤维细胞支持HPV生命周期（E2/E6/E7表达），同时通过上调TP53I13等抑癌因子和同源重组修复通路抑制基因组整合，为HPV致癌机制提供了新的微环境调控视角。

　　

人乳头瘤病毒（HPV）感染与5%的全球癌症负担相关，其中HPV16导致54%的宫颈癌和90%的口咽癌。尽管大多数HPV感染会自然清除，但持续感染可能引发癌症。病毒游离体（episome）状态维持是防止致癌的关键，而角质形成细胞与成纤维细胞的共培养被公认为维持游离体的必要条件。然而，成纤维细胞如何调控这一过程仍是未解之谜。

来自某研究机构的研究团队在《Tumour Virus Research》发表重要成果，通过多组学分析揭示了成纤维细胞调控HPV⁺
角质形成细胞转录特征的新机制。研究发现成纤维细胞通过重塑宿主细胞信号网络，创造有利于病毒复制而抑制致癌转化的微环境。这一发现为理解HPV相关癌症的发病机制提供了新视角。

研究采用N/Tert-1永生化角质形成细胞系构建了HPV16全基因组（N/Tert-1+HPV16）和E6/E7癌基因（N/Tert-1+E6E7）两种模型，与丝裂霉素C处理的3T3-J2小鼠胚胎成纤维细胞（J2）共培养。关键技术包括：RNA测序（RNA-seq）分析转录组变化、液相色谱-质谱（LC-MS/MS）蛋白质组学、外切酶V（Exo V）检测病毒基因组状态、qPCR验证关键基因表达、Western blot检测蛋白水平变化。

研究结果部分：
3.1 初始验证组学数据
通过Exo V实验证实成纤维细胞共培养显著降低HPV16基因组整合率（从约60%降至20%）。RNA-seq显示J2共培养显著增强HPV16 E2、E5、E6和E7转录本表达，其中E2表达提升最显著（p<0.01）。相反，N/Tert-1+E6E7细胞中E7表达被J2抑制。蛋白质组学验证了p53、pRb和γH2AX蛋白水平受J2调控，其中p53在共培养条件下稳定性增强，但TP53 mRNA未相应上调，提示存在翻译后调控。

3.2 成纤维细胞改变角质形成细胞的差异基因组景观
3.2.1 细胞因子相关调控
CXCL家族成员在N/Tert-1+HPV16中呈现抑癌性表达模式（如CXCL10上调），而N/Tert-1+E6E7则显示促癌性特征。J2共培养还上调了白细胞介素拮抗剂基因（IL1RN等），这些因子可抑制EMT进程。

3.2.2 上皮间质转化
紧密连接（TJ）相关基因在N/Tert-1+HPV16中特异性上调，特别是Claudin-1/4/16/23（表达量增加3-5倍）。TWIST家族转录因子在无J2培养时显著激活，提示成纤维细胞缺失促进EMT进程。

3.2.3 细胞周期和组织发育
细胞周期进程相关基因（CDK1/2/4等）在N/Tert-1+E6E7中显著富集，而N/Tert-1+HPV16则显示角蛋白KRT4/KRT13等分化标志物上调，模拟了病毒复制所需的suprabasal表型。

3.2.4 组蛋白修饰和修复机制
同源重组（HR）修复通路（BRCA1/2、RAD51等）在无J2培养时显著下调。H2AX组蛋白变异体表达受J2调控，可能影响染色质可及性和病毒整合位点选择。

3.3 差异蛋白质组景观
蛋白质组与转录组关联分析显示，J2共培养下调了TNFRSF10D等促癌蛋白，同时增强了细胞连接相关蛋白（ZO-1等）表达。差异表达蛋白在N/Tert-1+HPV16中主要富集于细胞粘附通路，而在N/Tert-1+E6E7中富集于细胞周期调控通路。

讨论与结论：
该研究首次系统揭示了成纤维细胞通过多维度调控网络维持HPV游离体状态的分子机制。关键发现包括：1）成纤维细胞通过增强HR修复通路活性抑制病毒整合；2）重塑细胞连接蛋白网络模拟suprabasal分化状态，利于病毒复制；3）通过IL1RN等拮抗剂抑制EMT进程；4）在E6E7单独表达模型中，成纤维细胞反而促进致癌信号，提示完整病毒基因组（含E2）对维持稳态的重要性。

这项研究的重要意义在于：为HPV致癌的"二次打击"模型提供了微环境调控证据，即除病毒癌基因表达外，基质-上皮互作失调可能是驱动整合和转化的关键因素。临床转化方面，鉴定出的CXCL10、Claudin-4等分子可能作为预测HPV相关癌变风险的生物标志物，而HR通路调控为开发新型干预策略提供了靶点。该研究还强调了在HPV相关研究中基质细胞共培养的重要性，为建立更精准的体外模型提供了理论依据。