胰腺导管腺癌上调因子促进肝细胞癌的上皮-间充质转化和肺转移

《International Journal of Molecular Sciences》:Pancreatic Adenocarcinoma Up-Regulated Factor Promotes Epithelial–Mesenchymal Transition and Lung Metastasis in Hepatocellular Carcinoma

【字体: 时间:2026年07月13日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  胰腺导管腺癌上调因子(PAUF)是一种新型分泌蛋白,在胰腺导管腺癌中高表达,同时也影响多种癌症类型的细胞侵袭性、运动性和增殖能力。转化生长因子-β(TGF-β)诱导的PAUF表达通过丝裂原活化蛋白激酶(MEK)-细胞

  
胰腺导管腺癌上调因子(PAUF)是一种新型分泌蛋白,在胰腺导管腺癌中高表达,同时也影响多种癌症类型的细胞侵袭性、运动性和增殖能力。转化生长因子-β(TGF-β)诱导的PAUF表达通过丝裂原活化蛋白激酶(MEK)-细胞外信号调节激酶(ERK)激活增强胰腺导管腺癌细胞的迁移和侵袭;然而,PAUF在调节肝细胞癌(HCC)中上皮-间充质转化(EMT)和促进肺转移中的作用尚不清楚。因此,研究人员在HCC细胞系HepG2和Huh-7中研究了TGF-β诱导PAUF表达的调控机制和功能作用,这两个细胞系分别表现出完整TGF-β I型和II型受体的高表达和低表达。研究人员发现,TGF-β诱导的PAUF表达通过激活TGF-β I/II型受体-Smads信号通路介导,并且PAUF通过刺激MEK-ERK信号级联促进EMT相关的迁移和侵袭。体内研究进一步证明,PAUF在肺转移潜能中起关键作用,因为PAUF敲低的HepG2细胞表现出显著减少的肺转移,而PAUF过表达的Huh-7细胞则显示出显著增强的肺转移。本研究确定PAUF是HCC细胞肺转移潜能的关键促进因子,也是HCC的潜在治疗靶点。
肝细胞癌(HCC)是全球第五大常见恶性肿瘤和第三大致死性癌症,其高转移性和术后复发是治疗失败的主要原因。上皮-间充质转化(EMT)是肿瘤转移的关键事件,而转化生长因子-β(TGF-β)是EMT的强效诱导剂。胰腺导管腺癌上调因子(PAUF)是一种肿瘤相关分泌蛋白,在多种癌症中促进恶性进展,但PAUF在HCC中调控EMT和肺转移的作用机制尚不明确。为此,研究人员在完整TGF-β I型/II型受体(TGF-βRI/II)高表达的HepG2细胞和低表达的Huh-7细胞中,系统研究了TGF-β诱导PAUF表达的调控机制及其对EMT和转移的影响。研究发现TGF-β通过TGF-βRI/II-Smads信号通路诱导PAUF表达,而PAUF进一步通过激活MEK-ERK信号级联促进EMT相关的迁移和侵袭。体内实验证实PAUF敲低显著抑制肺转移,而过表达则增强肺转移。该研究揭示了TGF-β-PAUF-MEK/ERK轴在HCC肺转移中的关键作用,为HCC治疗提供了新靶点。论文发表在《International Journal of Molecular Sciences》。

**主要关键技术方法**:研究人员使用了人HCC细胞系HepG2(来自ATCC)、Huh-7和SNU-878(来自韩国细胞库);通过siRNA敲低和过表达质粒(pCMV-TGF-βRI/II、pLenti-PAUF)调控基因表达;采用免疫印迹、定量实时PCR、免疫荧光染色检测蛋白和mRNA水平;利用PAUF启动子-荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀分析转录调控;通过Transwell迁移和Matrigel侵袭实验评估细胞运动性;构建荧光素酶标记的稳定细胞系,经尾静脉注射建立BALB/c裸鼠肺转移模型,使用IVIS成像和HE染色定量转移灶。

**研究结果**:
**2.1 TGF-β诱导的PAUF表达促进HCC细胞转移潜能**:在三种HCC细胞系中,HepG2细胞(高表达完整TGF-βRI/II)的PAUF mRNA和蛋白水平最高,Huh-7(低表达)最低。TGF-β刺激显著上调HepG2细胞中PAUF的表达,并诱导EMT样形态变化和增加细胞迁移、侵袭能力,而Huh-7细胞反应较弱。

**2.2 TGF-β通过激活TGF-βRI/II-Smad2/3通路诱导PAUF表达**:TGF-β处理增强HepG2细胞中Smad2/3磷酸化。敲低TGF-βRI/II或Smad2/3显著抑制PAUF的mRNA、蛋白水平和启动子活性,并减少Smad3与PAUF启动子中Smad结合元件(SBE)的结合。TGF-βRI抑制剂SB-431542同样阻断上述效应。在Huh-7细胞中外源表达TGF-βRI/II恢复了TGF-β诱导的PAUF表达和SBE转录活性。

**2.3 PAUF敲低抑制TGF-β诱导的HepG2细胞迁移和侵袭**:PAUF敲低显著降低TGF-β激活的MEK1/2和ERK1/2磷酸化,抑制EMT相关转录因子SNAI1、ZEB1及间质标志物(波形蛋白、α-平滑肌肌动蛋白)的上调,同时恢复上皮标志物(E-钙黏蛋白、ZO-1)的表达,并减少EMT形态变化、迁移和侵袭。

**2.4 PAUF过表达促进Huh-7细胞的TGF-β介导的EMT样表型和细胞运动性**:PAUF过表达增强Huh-7细胞中MEK-ERK信号激活,上调SNAI1、ZEB1和间质标志物,进一步抑制上皮标志物,促进纺锤形形态和迁移、侵袭能力,且在无TGF-β刺激时也有部分效果。

**2.5 PAUF增强HCC细胞体内肺转移潜能**:在BALB/c裸鼠尾静脉注射模型中,PAUF敲低的HepG2细胞肺转移灶显著减少,而PAUF过表达的Huh-7细胞肺转移灶显著增加,IVIS成像和HE染色结果一致。

**总结讨论**:本研究表明,TGF-β通过经典Smad信号通路诱导PAUF表达,PAUF作为下游效应分子,通过激活MEK-ERK信号级联驱动EMT相关的迁移、侵袭和肺转移。HepG2和Huh-7细胞中TGF-βRI/II的基础表达差异是PAUF应答差异的原因。PAUF可能通过TLR4或受体酪氨酸激酶等非Smad通路进一步增强MEK-ERK信号。体内实验证实PAUF是HCC细胞肺转移能力的关键决定因素。研究提出TGF-β-PAUF-MEK/ERK轴是HCC获得侵袭和转移潜能的机制框架,靶向PAUF或该轴可能是抑制HCC转移的有效策略。但需在临床样本中进一步验证,并考虑肿瘤微环境和免疫背景的影响。

**研究结论部分翻译**:总之,本研究表明PAUF在调节HCC细胞的肺转移潜能中起关键作用。研究人员的发现提示PAUF通过促进EMT相关的分子改变并增强HCC细胞的迁移和侵袭能力,参与转移表型的获得。值得注意的是,PAUF表达的调节显著影响体内肺转移定植,进一步支持其在HCC进展中的功能重要性。综合来看,这些结果提供了证据表明PAUF是HCC转移的关键介质,并可能成为抑制转移性进展和改善晚期HCC患者临床预后的有前景的治疗靶点。
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