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为阐明 HIF1α 在肿瘤转移中的调控机制，研究人员聚焦黑色素瘤，探究亲环蛋白 D（CypD）抑制如何通过假缺氧稳定 HIF1α。结果显示，CypD 低表达与转移相关，过表达可逆转假缺氧并抑制转移，为抗转移治疗提供新策略。
癌症转移是导致癌症患者死亡的主要原因，而缺氧作为肿瘤微环境的重要特征，通过激活缺氧诱导因子（如 HIF1α，缺氧诱导因子 1α）促进上皮间质转化（EMT，指上皮细胞向间充质细胞转化，增强迁移和侵袭能力）和肿瘤转移。然而，HIF1α 在不同肿瘤微环境氧浓度下的稳定机制尚未完全明确，尤其是在氧浓度波动的转移过程中，其如何维持活性仍是未解之谜。
韩国蔚山科学技术院（Ulsan National Institutes of Science and Technology, UNIST）的研究人员针对这一问题，开展了关于黑色素瘤中 HIF1α 稳定机制的研究，揭示了线粒体亲环蛋白 D（CypD，调控线粒体通透性转换孔的关键蛋白）抑制通过假缺氧状态稳定 HIF1α 并促进转移的分子机制，为开发抗转移疗法提供了新靶点。该研究发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》。
研究采用的主要技术方法包括：分析癌症基因组数据库（cBioPortal、GEO）中黑色素瘤患者的 CypD 表达与预后的关系；构建 CypD 敲除和过表达的黑色素瘤细胞系（B16F10、A375P 等），通过 Transwell 侵袭实验检测细胞侵袭能力；利用小鼠尾静脉注射和足垫移植模型评估肿瘤转移能力；采用 RNA 测序（RNA-seq）和基因集富集分析（GSEA）探究相关通路；通过 Western blot、RT-PCR、免疫组化（IHC）检测蛋白和 mRNA 表达；利用共聚焦显微镜检测线粒体钙和活性氧（ROS）水平；借助双荧光素酶报告实验验证微小 RNA（miRNA）与靶基因的相互作用。
研究结果
CypD 低表达与黑色素瘤不良预后及转移潜能增加相关
通过分析临床数据库和患者样本，发现原发性肿瘤中 CypD 低表达的黑色素瘤患者预后更差，转移灶中 CypD 表达显著低于非转移灶。动物实验显示，CypD 敲除可增加黑色素瘤细胞的肺转移能力，而过表达 CypD 则显著抑制转移，且不影响原发肿瘤生长，表明 CypD 通过调控转移潜能影响患者生存。
CypD 缺失激活 HIF1 和 EMT 通路
RNA-seq 分析显示，CypD 敲除细胞中 “缺氧” 和 “EMT” 通路显著上调。CypD 敲除可增加 HIF1α 蛋白稳定性（不影响其 mRNA 水平），并诱导 EMT 标志物（如 N - 钙粘蛋白、波形蛋白）的表达，增强细胞侵袭能力；而过表达 CypD 可逆转这些效应，且 HIF1α 抑制可阻断 CypD 缺失诱导的 EMT 和侵袭，表明 CypD 通过调控 HIF1α 激活 EMT 通路。
CypD 缺失通过关闭 mPTP 增加线粒体钙和 ROS 生成
CypD 敲除导致线粒体通透性转换孔（mPTP）关闭，使线粒体钙积累增加，促进氧化磷酸化（OxPhos），进而升高线粒体 ROS 水平。ROS 可抑制脯氨酰羟化酶（PHD），导致 HIF1α 稳定（假缺氧状态）。线粒体 ROS 清除剂或氧化磷酸化抑制剂可逆转 HIF1α 稳定和 EMT 特征，证实 ROS 在 HIF1α 调控中的关键作用。
轻度缺氧下 HIF1α 稳定依赖 CypD 抑制
轻度缺氧（1% O?）可诱导 HIF1α 稳定并降低 CypD 表达，导致 mPTP 关闭和 ROS 增加；而过表达 CypD 可逆转这一过程，抑制 HIF1α 稳定。但在严重缺氧（<0.1% O?）下，HIF1α 稳定不依赖 ROS，而是由氧浓度降低直接抑制 PHD 引起，表明轻度与严重缺氧下 HIF1α 调控机制不同。
HIF1α 通过 miR-23a/27a 负调控 CypD，形成反馈环路
HIF1α 可通过转录激活 miR-23a 和 miR-27a，直接靶向 CypD 的 3'UTR 抑制其表达，形成 “HIF1α-miR-23a/27a-CypD” 反馈环路，维持假缺氧状态和 HIF1α 稳定。抑制 miR-23a/27a 可恢复 CypD 表达，抑制黑色素瘤侵袭。
CypD 调控机制在其他癌症中保守，过表达 CypD 可体内抑制转移
在肝癌（SK-Hep1）和前列腺癌（PC3）细胞中，CypD 敲除同样激活 HIF1α 和 EMT 通路，表明该机制具有普遍性。动物实验中，腺病毒介导的 CypD 过表达可显著抑制黑色素瘤的淋巴结和远处转移，且不影响原发肿瘤生长。
研究结论与意义
该研究首次揭示，在黑色素瘤转移过程中，轻度缺氧或氧浓度波动时，CypD 抑制通过关闭 mPTP，增加线粒体钙和 ROS，抑制 PHD，形成假缺氧状态稳定 HIF1α；而 HIF1α 通过 miR-23a/27a 进一步抑制 CypD，形成反馈环路维持 HIF1 信号。过表达 CypD 可打破该环路，有效抑制转移。
这一发现不仅阐明了 HIF1α 在氧浓度波动下的稳定机制，还为转移性癌症提供了新的治疗靶点（如 CypD 过表达、ROS 清除）。鉴于 CypD 调控机制在多种癌症中保守，该策略可能适用于更广泛的转移性肿瘤，具有重要的临床转化价值。
