ROS驱动的PKCζ信号通路：癌症细胞运动与转移的广泛作用机制及治疗靶点价值

本研究揭示了活性氧（ROS）驱动的PKCζ/Rho GTPase信号级联反应是多种生物活性分子（如HGF、EGF、TGF-β和雌激素）诱导癌细胞运动的共同机制。通过体外实验和动物模型证实，PKCζ抑制剂MyrPKCζ能显著抑制肿瘤侵袭和转移，为开发广谱抗转移疗法提供了新靶点。

　　

癌症细胞运动与转移的分子机制探索

ABSTRACT

生物活性分子如生长因子、激素和组织因子通过增强细胞运动能力在癌症侵袭转移中起关键作用。研究发现肝细胞癌HepG2细胞在肝细胞生长因子（HGF）刺激下，通过活性氧（ROS）激活PKCζ/Rho GTPase信号通路显著提升运动能力。超氧化物歧化酶（SOD）、N-乙酰半胱氨酸（NAC）、二亚苯基碘鎓（DPI）和PKCζ抑制肽MyrPKCζ均可有效抑制该过程。类似现象在结肠癌HCT116细胞、表皮生长因子（EGF）刺激的癌细胞以及雌激素作用的乳腺癌MDA-MB-231-luc细胞中均得到验证。动物实验显示MyrPKCζ能抑制HCT116细胞的腹膜侵袭，而PKCζ基因沉默可显著减少MDA-MB-231-luc细胞的肺转移。

Graphical Abstract

多种生物活性分子通过ROS/PKCζ/Rho GTPase这一共同通路调控癌细胞运动。该机制在不同癌种和刺激条件下具有高度保守性，靶向抑制PKCζ可有效阻断体外迁移和体内转移过程，为抗转移治疗提供了新思路。

1 Introduction

细胞运动是恶性肿瘤侵袭转移的核心环节，受HGF、EGF、TGF-β等生长因子和性激素的调控。尽管刺激因子多样，但下游均通过Rho GTPases和细胞骨架重组实现运动调控。近年研究发现ROS作为关键介质，连接不同刺激与保守的运动执行机制。前期工作表明ROS通过PKCζ/Rho通路调控单核细胞和鳞癌细胞运动，本研究旨在验证该通路在多种癌症模型中的普适性。

2 Material and Methods

采用人肝癌HepG2、结肠癌HCT116和乳腺癌MDA-MB-231-luc细胞系，通过电子自旋共振（ESR）和DCFH-DA法检测ROS，Western blot分析PKCζ磷酸化和Rho GTPases活化。迁移实验采用Transwell、划痕愈合和金胶体片吞噬轨迹分析。使用NOD/SCID小鼠建立腹膜侵袭和肺转移模型，通过生物发光成像评估肿瘤扩散。

3 Results

3.1 HGF通过ROS激活PKCζ/Rho通路

ESR和DCFH-DA检测显示HGF显著提升HepG2细胞内ROS水平。Western blot证实HGF时间依赖性诱导PKCζ磷酸化和Rac1/Cdc42/RhoA膜转位，该效应可被SOD、NAC、DPI和MyrPKCζ逆转。

3.2 抗氧化剂和PKCζ抑制剂阻断HGF诱导的迁移

在Transwell和吞噬轨迹实验中，HGF使HepG2和HCT116细胞迁移能力提升2-3倍，而SOD、NAC、DPI和MyrPKCζ处理组恢复至基线水平，且不影响细胞活力（存活率>94%）。

3.3 EGF/TGF-β的类似作用机制

EGF和TGF-β同样通过ROS/PKCζ通路增强癌细胞迁移。在10 ng/mL EGF或15 ng/mL TGF-β刺激下，两种癌细胞的Transwell迁移数增加约2倍，各抑制剂可剂量依赖性逆转该效应。

3.4 雌激素激活乳腺癌细胞运动

Western blot检测到MDA-MB-231-luc细胞存在低表达ERα。50 nM雌二醇处理3小时使细胞内ROS增加1.8倍，诱导PKCζ磷酸化和Rho GTPases活化，Transwell迁移数提升2.1倍，MyrPKCζ处理组降至对照水平。

3.5 MyrPKCζ抑制体内肿瘤扩散

在腹膜侵袭模型中，MyrPKCζ处理使HCT116形成的腹膜结节减少67%。皮下移植的MDA-MB-231-luc肿瘤体积缩小42%，生物发光信号减弱58%。

3.6 PKCζ沉默抑制肺转移

多西环素诱导的shPKCζ使MDA-MB-231-luc细胞肺转移结节数减少82-85%，而48小时时的肺部滞留无差异，证实PKCζ主要影响转移后期的侵袭定植过程。

4 Discussion

本研究确立了ROS/PKCζ/Rho GTPase作为不同刺激诱导癌细胞运动的共同终末通路。值得注意的是，癌细胞具有基础ROS生成能力，提示该通路可能持续激活。PKCζ抑制剂不影