RHBDD1通过ELK3/Wnt/β-catenin信号通路调控食管癌细胞侵袭的分子机制及临床意义

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 4.8

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  本研究揭示了RHBDD1通过激活ELK3/Wnt/β-catenin信号通路促进食管鳞癌(ESCC)侵袭转移的分子机制。实验证实RHBDD1可增强细胞增殖(CCK-8/EdU)、抑制凋亡(annexin V-FITC/PI),并通过上皮-间质转化(EMT)和β-catenin核转位驱动转移。动物模型显示RHBDD1敲除显著抑制肺/肝转移,为ESCC靶向治疗提供新策略。

  

RHBDD1在食管鳞癌侵袭转移中的调控机制

引言
食管鳞状细胞癌(ESCC)作为东亚地区高发恶性肿瘤,其高转移率导致患者预后极差。近年研究发现,含菱形结构域蛋白1(RHBDD1)在多种癌症中发挥促癌作用,但其在ESCC中的功能尚未明确。本研究首次系统揭示了RHBDD1通过ELK3/Wnt/β-catenin轴调控ESCC转移的分子机制。

方法学创新
研究采用多维度实验体系:

  1. 细胞模型:ECA109细胞系经慢病毒转染构建RHBDD1敲低(shRNA)和过表达(pcDNA3.1)模型,通过嘌呤霉素筛选稳定株
  2. 功能分析:CCK-8检测增殖(450 nm吸光度)、EdU标记分裂细胞、Transwell评估侵袭迁移
  3. 分子机制:Western blot检测EMT标志物(E-cadherin/N-cadherin/Vimentin)、免疫荧光定位β-catenin核转位
  4. 动物实验:BALB/c裸鼠皮下成瘤(体积公式V=L×W2/2)和尾静脉转移模型

关键发现
RHBDD1促进ESCC细胞增殖
CCK-8和EdU实验显示,RHBDD1过表达组细胞增殖率较对照组提升2.1倍(p<0.05),而敲低组凋亡率增加38%(annexin V+/PI-)。Western blot证实RHBDD1下调促凋亡蛋白BAK/BID,上调抗凋亡蛋白BCL-2。

激活EMT进程
Transwell实验表明,RHBDD1过表达使侵袭细胞数增加3.5倍,伴随E-cadherin表达降低60%、N-cadherin升高2.8倍。裸鼠模型中,shRHBDD1组肺转移结节数减少72%(p<0.01),IHC显示肿瘤组织Ki67阳性率下降54%。

ELK3/Wnt/β-catenin通路调控
转录组测序发现16个差异基因(logFC>1),其中ETS转录因子ELK3与RHBDD1表达呈正相关(r=0.83)。双荧光素酶报告基因证实RHBDD1直接激活ELK3启动子活性。机制上:

  1. RHBDD1过表达使β-catenin Ser552/Ser675位点磷酸化水平升高2.3倍
  2. 免疫荧光显示核内β-catenin荧光强度增加4.8倍
  3. 共转染实验证明ELK3敲除可逆转RHBDD1促转移效应

临床转化价值
本研究首次阐明:

  1. RHBDD1-ELK3-β-catenin轴是ESCC转移的关键驱动通路
  2. 发现RHBDD1通过双重机制(增殖↑/凋亡↓)促进肿瘤恶性进展
  3. 为开发靶向RHBDD1的小分子抑制剂提供理论依据

技术亮点

  1. 采用CRISPR-Cas9辅助的shRNA构建系统,敲除效率达85%
  2. 建立原位-转移双模型动物实验体系
  3. 整合单细胞测序与空间转录组技术验证靶点

讨论与展望
尽管在ECA109细胞系中取得突破,但ESCC异质性要求后续在KYSE-150等多细胞系验证。值得注意的是,RHBDD1在结直肠癌中通过TGFα/EGFR通路发挥作用,而在ESCC中主要依赖Wnt通路,这种组织特异性机制为精准治疗提供新思路。未来研究将聚焦于:

  1. 开发RHBDD1变构抑制剂
  2. 探索纳米载体靶向递送系统
  3. 建立基于ctDNA的疗效预测模型

结论
RHBDD1作为ESCC的新型分子开关,通过转录激活ELK3并磷酸化β-catenin,形成正反馈环路驱动肿瘤转移。该发现不仅深化了对ESCC发病机制的认识,更为突破现有治疗瓶颈提供了原创性靶点。

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