补体成分C1r和C1s可促进口腔鳞状细胞癌细胞的增殖

《Journal of Oral Biosciences》：Complement components C1r and C1s promote oral squamous cell carcinoma cell proliferation

口腔鳞状细胞癌（OSCC）的补体系统机制研究：通过siRNA和shRNA抑制C1r/C1s表达及MEK1/2抑制剂验证，发现C1r/C1s通过激活ERK/AKT通路促进OSCC细胞增殖，并存在负反馈调节。免疫组化显示OSCC肿瘤区域C1s高表达与磷酸化ERK及Ki-67共阳性。补体系统可能作为不同起源OSCC的共同致癌机制。

　　口腔鳞状细胞癌（Oral Squamous Cell Carcinoma，OSCC）是口腔最常见的恶性肿瘤之一，通常来源于黏膜上皮，而较少来源于牙源性上皮。尽管如此，关于这两种来源的OSCC是否共享相同的发病机制仍不清楚。近年来，我们通过分析病理标本中的基因表达模式，揭示了两种类型的OSCC（来源于牙源性上皮和黏膜上皮）的基因表达特征。此外，通过富集分析，我们发现“补体”基因集在这些肿瘤病变中显著上调。然而，补体系统在OSCC发生中的具体作用仍然不明确。因此，本研究旨在探讨补体成分在OSCC发展中的参与情况。

为了实现这一目标，我们采用siRNA和shRNA技术，在体外和体内环境中研究OSCC细胞的增殖，并通过Western Blot技术评估细胞内信号通路的激活情况。同时，我们使用MEK1/2特异性抑制剂来验证其对经典补体途径中C1r和/或C1s表达的影响。此外，我们还通过免疫组织化学分析研究了OSCC病理标本中C1s的表达情况。研究结果表明，C1r和/或C1s的表达调控了ERK和/或AKT的激活，并促进了OSCC细胞的生长。此外，激活的ERK可能通过负反馈环调节C1r和C1s的表达。免疫组织化学分析进一步显示，C1s在肿瘤病变中表达，且常常在OSCC标本的肿瘤区域中表现出高水平的磷酸化ERK和Ki-67，但在非肿瘤区域则未见表达。

综上所述，这些结果表明，补体系统的上调可能促进了OSCC细胞的增殖，而这一系统可能在来源于不同起源（牙源性和黏膜上皮）的OSCC发生中发挥共同的分子机制作用。这一发现为理解OSCC的发病机制提供了新的视角，并可能为未来的诊断和治疗策略提供潜在靶点。

OSCC作为一种高度侵袭性的疾病，其发生和发展涉及复杂的分子机制。长期以来，癌症的诊断和治疗主要依赖于影像学检查和组织活检，但这些方法在临床应用中仍存在一定的局限性，尤其是在早期检测和精准诊断方面。随着分子生物学技术的发展，研究人员开始探索更精确的生物标志物，以提高诊断的准确性和有效性。在这一背景下，补体系统作为免疫反应的重要组成部分，其在肿瘤发生中的作用逐渐受到关注。

补体系统是一组由多种蛋白酶组成的级联反应，其主要功能是识别和清除入侵的病原体，同时破坏外来结构。除了在固有免疫中的作用，补体系统还参与适应性免疫、凝血、神经保护、突触修剪以及器官发育等过程。补体系统的激活途径包括经典途径、凝集素途径和替代途径，所有途径最终都汇聚到补体成分C3的裂解。这一过程随后会激活裂解途径，并在靶细胞膜上形成膜攻击复合物（Membrane Attack Complex，MAC），从而导致靶细胞的裂解。此外，补体系统还与多种病理状态相关，如癌症、血栓性疾病、自身免疫性疾病、精神分裂症、同种异体反应（包括器官移植排斥和移植物抗宿主病）等。

值得注意的是，已有研究利用细胞系和小鼠模型发现，补体系统的激活不仅影响炎症反应，还可能影响肿瘤的生长。例如，在胆管癌、宫颈癌、结肠癌、黑色素瘤、非小细胞肺癌、胰腺癌和卵巢癌等癌症中，补体系统的激活与肿瘤进展密切相关。在这些研究中，发现经典补体途径中的C1r和C1s成分在肿瘤细胞中的表达水平升高，进而通过激活ERK1/2和PI3K/AKT信号通路促进肿瘤细胞的增殖。然而，关于补体系统在OSCC发生中的具体作用，仍缺乏深入研究。

本研究通过使用细胞系和病理标本来阐明补体成分在控制OSCC细胞生长中的表达和功能。通过分析OSCC细胞系中的基因表达情况，我们发现C1r和C1s在多种OSCC细胞系和病理标本中高度表达。进一步实验表明，补体系统的这些成分能够激活ERK和AKT信号通路，并促进OSCC细胞的增殖。同时，激活的ERK可能通过负反馈机制调节C1r和C1s的表达水平。这一发现揭示了补体系统与OSCC发生之间的潜在联系，并为未来的治疗策略提供了新的思路。

此外，本研究还探讨了补体系统在不同来源的OSCC中的普遍性。在之前的实验中，我们发现一种罕见的牙源性肿瘤——原发性骨内癌（Primary Intraosseous Carcinoma NOS，PIOC）表现出从牙源性角化囊肿向鳞状细胞癌的转化。通过对这一病例的RNA进行DNA微阵列分析和基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis，GSEA），我们发现“补体”基因集在肿瘤病变中显著上调。这一结果提示，补体系统可能在不同起源的OSCC发生中具有共同的作用机制。

补体系统的功能不仅限于清除病原体，还涉及多种生理和病理过程。例如，在适应性免疫中，补体成分可以增强T细胞和B细胞的活性，促进抗原呈递和免疫应答。在凝血过程中，补体成分与凝血因子相互作用，调节血液凝固和止血反应。此外，补体系统还参与神经保护和突触修剪，对神经系统的发育和功能维持至关重要。在器官发育中，补体成分可能通过调控细胞增殖和分化，影响组织的形成和结构。然而，这些功能在OSCC中的具体表现仍需进一步研究。

在本研究中，我们通过实验手段验证了补体系统在OSCC发生中的作用。首先，我们使用siRNA和shRNA技术，在体外和体内环境中研究了C1r和C1s对OSCC细胞增殖的影响。结果表明，C1r和C1s的表达水平与OSCC细胞的增殖密切相关。其次，我们通过Western Blot技术评估了ERK和AKT信号通路的激活情况，发现C1r和C1s的表达能够显著激活这些信号通路，从而促进细胞增殖。此外，我们还使用MEK1/2特异性抑制剂来验证其对C1r和C1s表达的影响，发现MEK1/2的抑制能够降低C1r和C1s的表达水平，从而抑制OSCC细胞的增殖。这些结果进一步支持了补体系统在OSCC发生中的重要性。

免疫组织化学分析的结果进一步揭示了补体系统在OSCC中的表达特征。我们发现，在OSCC的肿瘤区域中，C1s的表达水平显著高于非肿瘤区域。同时，肿瘤区域中C1s的表达常常伴随着高水平的磷酸化ERK和Ki-67，而这些指标通常被用作细胞增殖和肿瘤活性的标志。这一发现表明，补体系统的激活可能与OSCC细胞的增殖和肿瘤进展密切相关。此外，我们还发现，在OSCC细胞系中，C1r和C1s的表达水平与细胞增殖能力呈正相关，而在非肿瘤细胞中则表达较低。

综上所述，本研究通过实验手段揭示了补体系统在OSCC发生中的作用机制。补体成分C1r和C1s的表达不仅促进了OSCC细胞的增殖，还通过激活ERK和AKT信号通路，影响了细胞的生长和存活。同时，激活的ERK可能通过负反馈机制调节C1r和C1s的表达水平，从而形成一个自我维持的信号网络。这一发现为理解OSCC的发病机制提供了新的视角，并为未来的诊断和治疗策略提供了潜在靶点。

此外，本研究还强调了补体系统在不同来源的OSCC中的普遍性。无论是来源于牙源性上皮还是黏膜上皮的OSCC，补体系统的激活都可能与其发生和发展密切相关。这一发现提示，补体系统可能是一个共同的分子机制，参与了多种来源的OSCC发生。因此，未来的研究可以进一步探讨补体系统在不同癌症类型中的作用，以寻找更广泛的分子标志物和治疗靶点。

在临床应用方面，本研究的结果为开发新的诊断方法提供了依据。目前，OSCC的诊断主要依赖于影像学检查和组织活检，但这些方法在早期检测和精准诊断方面仍存在一定的局限性。通过发现补体系统的上调与OSCC发生之间的关系，我们可以考虑将补体成分作为潜在的生物标志物，用于OSCC的早期检测和诊断。此外，补体系统的激活可能影响肿瘤细胞的增殖和存活，因此，未来的研究可以进一步探讨补体系统的抑制是否能够作为OSCC治疗的新策略。

总之，本研究通过实验手段揭示了补体系统在OSCC发生中的作用机制，发现C1r和C1s的表达不仅促进了OSCC细胞的增殖，还通过激活ERK和AKT信号通路，影响了细胞的生长和存活。同时，激活的ERK可能通过负反馈机制调节C1r和C1s的表达水平，从而形成一个自我维持的信号网络。这些发现为理解OSCC的发病机制提供了新的视角，并为未来的诊断和治疗策略提供了潜在靶点。未来的研究可以进一步探讨补体系统的调控机制，以寻找更有效的治疗手段，并推动OSCC的精准医学发展。