HDCA抑制外泌体lncRNA MSTRG171708释放以阻断肝细胞癌中Treg介导的免疫代谢

《Molecular Biomedicine》：HDCA suppresses exosomal lncRNA MSTRG171708 release to inhibit Treg-mediated immunometabolism in hepatocellular carcinoma

　　

肝细胞癌（HCC）因易于转移而患者预后不良，但代谢失调与免疫逃逸之间的联系机制尚不清楚。本研究表明，猪去氧胆酸（HDCA）水平降低，伴随携带长链非编码RNA MSTRG171708的肿瘤来源细胞外囊泡（EVs）增多，与HCC的侵袭性进展和肺转移增强相关。机制上，富集MSTRG171708的EVs被调节性T（Treg）细胞内化，稳定HIF-1α/PKM2/PHD3轴，引发向糖酵解的代谢转变，从而增强Treg迁移能力，并营造有利于转移的免疫抑制微环境。此外，HDCA通过转录下调外泌体生物发生的关键介质RAB27和SNAP23来抑制EVs释放，并在体内有效减少转移负荷。临床上，HCC患者中高MSTRG171708水平与低HDCA水平及Treg浸润增加相关。这些发现确立了HDCA介导的EVs运输调控是表观遗传调节与免疫代谢重编程之间的关键联系，并提出恢复HDCA作为阻止HCC转移的新型治疗策略。

肝细胞癌（HCC）是癌症相关死亡的主要原因之一，常见于病毒性肝炎肝硬化或非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）等慢性肝病背景。尽管治疗手段不断进步，但HCC因转移倾向强、肿瘤微环境（TME）免疫抑制重塑而预后不佳。Treg细胞在HCC组织中丰度增加，抑制细胞毒性抗肿瘤反应，促进免疫逃逸和转移灶形成。胆汁酸（BA）作为肝脏合成的代谢信号分子，除参与脂质消化外，还调节肝脏炎症、免疫和癌变。猪去氧胆酸（HDCA）是一种次级BA，可改善动脉粥样硬化、糖尿病和NAFLD等代谢紊乱，但其在HCC进展和免疫调节中的作用尚不清楚。长链非编码RNA（lncRNA）可被包装进EVs，通过基质-免疫相互作用重塑TME。然而，EV转运的lncRNA如何调控Treg代谢进而影响HCC转移，机制尚不明确。研究人员假设HCC来源EV携带的lncRNA MSTRG171708调节Treg糖酵解代谢和迁移，从而促进免疫抑制和肺转移。通过原位HCC模型发现，HDCA给药显著减轻肝脏病理损伤，抑制原发肿瘤生长和远处肺转移。机制上，HDCA的抗肿瘤和抗转移作用依赖于抑制FXR，通过破坏多囊体（MVB）与质膜融合、阻断EV释放来实现。进一步研究表明，EV中的lncRNA MSTRG171708竞争性结合PHD3，阻断HIF-1α降解，驱动Treg糖酵解、迁移和预转移灶形成。临床上，HDCA降低与MSTRG171708升高、Treg浸润增加及HCC不良预后相关。该研究发表于《Molecular Biomedicine》，揭示了HDCA调控EV-lncRNA-Treg串扰的新机制，提出FXR拮抗和HIF-1α/PKM2/PHD3轴抑制作为阻断HCC转移的新策略。

研究人员采用的主要技术方法包括：对20例HCC患者和12例健康对照血清进行靶向胆汁酸代谢组学分析（随机森林筛选差异BA）；建立C57BL/6J小鼠原位HCC模型（Hepa1-6-GFP/LUC细胞肝内注射）观察HDCA疗效；构建FXR敲除（KO）和过表达（OE）小鼠模型验证FXR依赖性；通过RNA-seq筛选EV中差异lncRNA；采用超速离心联合密度梯度分离纯化EVs，结合透射电镜、Western blot鉴定；利用反义寡核苷酸（ASO）体内沉默MSTRG171708；应用qRT-PCR、免疫共沉淀、共聚焦显微镜、Seahorse代谢分析、流式细胞术、组织学染色（H&E、IHC、ISH）等评估分子机制和免疫微环境变化。

主要结果如下：

**HDCA改善肝功能并减轻HCC病理特征**：临床样本分析显示HCC患者血清HDCA显著降低，与AST、ALT、甘油三酯和AFP负相关。原位小鼠模型中，HDCA治疗恢复血清及肝脏HDCA水平，降低肝甘油三酯、转氨酶、炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）和AFP，减小肿瘤体积，上调E-cadherin，下调MMP2/MMP9，减少肺转移结节，延长生存期。

**HDCA通过抑制FXR增强肿瘤抑制和抗转移作用**：Western blot显示HDCA显著下调FXR，不影响TGR5。FXR KO小鼠中HDCA的抗肿瘤、抗转移和抗血管生成效应完全消失；FXR OE加剧肿瘤进展，并减弱HDCA的疗效，表明HDCA的作用严格依赖FXR抑制。

**FXR调节肿瘤细胞中lncRNA表达和EV生物发生**：RNA-seq鉴定出MSTRG171708在HCC EVs中高度富集。HDCA以剂量依赖方式下调肿瘤细胞及EV中MSTRG171708，FXR激动剂GW4064上调、拮抗剂guggulsterone抑制其表达。HDCA降低Rab27、SNAP23、Vamp1等囊泡运输蛋白水平，破坏SNAP23/Vamp1共定位，抑制EV释放，并减少Treg对EV的摄取。

**靶向MSTRG171708沉默联合HDCA治疗协同抑制HCC进展并诱导Treg耗竭**：ASO沉默MSTRG171708降低肝损伤和肿瘤负荷，联合HDCA进一步减轻肝小叶坏死、炎症浸润和肺损伤，生物发光成像显示肿瘤生长和转移持续受抑。免疫组化及流式检测表明，联合治疗显著降低FOXP3?CD25? Treg比例，而CD68?巨噬细胞、CD4?/CD8? T细胞等无明显变化，提示选择性清除免疫抑制性Treg。

**lncRNA MSTRG171708促进Treg募集并增强免疫抑制**：Transwell和体内实验显示MSTRG171708增加Treg迁移和浸润，升高血清IL-10和TGF-β1，抑制肿瘤细胞凋亡，增强Treg抑制功能，并提高CD8? T细胞PD-1和LAG-3表达，驱动T细胞耗竭。

**lncRNA MSTRG171708通过PKM2/PHD3相互作用促进Treg糖酵解依赖的迁移**：MSTRG171708上调Treg中PKM2和HIF-1α蛋白水平，增强PKM2和HIF-1α与PHD3的结合及共定位。敲低PKM2或PHD3消除lncRNA诱导的葡萄糖摄取增加、GLUT1/GCK/PFKFB3上调，以及细胞外酸化率升高和氧耗率下降；同时ERK/RAC和AMPK/mTOR通路激活受抑。

**MSTRG171708调节Treg转录程序及肿瘤糖酵解**：RNA-seq显示MSTRG171708过表达组转录谱与其他组明显分离。组织原位杂交和免疫组化显示，MSTRG171708高表达区域伴随FOXP3? Treg增多及GLUT1、GCK、PFKFB3表达增强。临床相关性分析显示，HCC组织中MSTRG171708与FOXP3正相关，血浆EV中MSTRG171708与组织水平正相关，与血浆HDCA浓度呈负相关。

讨论部分指出，该研究揭示了一个新的调控轴：HDCA通过FXR依赖性机制抑制肿瘤细胞EV介导的lncRNA MSTRG171708转运，降低Treg向肿瘤部位的迁移，从而改善HCC进展和转移。HDCA的疗效在FXR缺陷模型中完全消失，说明其保护作用严格依赖FXR。EV携带的MSTRG171708通过组装PKM2/PHD3/HIF-1α复合物稳定HIF-1α，驱动Treg糖酵解重编程，增强免疫抑制。临床样本分析支持HDCA和MSTRG171708作为生物标志物对及治疗靶点的潜力。结论为：HDCA通过调节FXR介导的EV中免疫抑制性lncRNA表达，经Treg代谢重编程重塑瘤内免疫微环境；药理增强HDCA或选择性抑制lncRNA MSTRG171708可能为阻止HCC转移和改善患者预后提供新的治疗策略。