新的胃癌預(yù)后標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)

本研究旨在探究LCN2在胃癌進(jìn)展中的功能作用及其調(diào)控機(jī)制。研究人員觀(guān)察到在胃癌患者中，LCN2表達(dá)水平與較低的胃癌分級(jí)和更好的預(yù)后呈正相關(guān)。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，LCN2過(guò)表達(dá)可抑制胃癌的增殖和轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序鑒定出分泌型蛋白酸性富半胱氨酸(SPARC)為L(zhǎng)CN2下游的關(guān)鍵靶點(diǎn)。機(jī)制上，c-Jun作為轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)SPARC表達(dá)，LCN2通過(guò)抑制JNK/c-Jun通路來(lái)下調(diào)SPARC表達(dá)。此外，LCN2通過(guò)自分泌信號(hào)通路與受體24p3R結(jié)合，直接抑制JNK的磷酸化，進(jìn)而抑制JNK/c-Jun通路。對(duì)臨床數(shù)據(jù)的分析顯示，SPARC表達(dá)與較低的胃癌分級(jí)和更好的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，在胃癌中，LCN2表達(dá)與p-JNK、c-Jun和SPARC表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明，LCN2/24p3R/JNK/c-Jun/SPARC軸在胃癌的惡性進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用，提供了新的預(yù)后標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

背景信息

01

胃癌（GC）是全球第五大常見(jiàn)的癌癥，也是第三大癌癥相關(guān)死亡原因。盡管隨著綜合治療的發(fā)展，GC的預(yù)后有所改善，但胃癌患者的5年生存率仍低于40%。此外，對(duì)于轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)和晚期胃癌的預(yù)后仍然令人不滿(mǎn)意，因?yàn)槠浒l(fā)生和進(jìn)展的機(jī)制尚不清楚。因此，揭示胃癌的病因、識(shí)別新的診斷標(biāo)志物以及發(fā)現(xiàn)有前途的治療靶點(diǎn)迫在眉睫。

LCN2/NGAL（簡(jiǎn)稱(chēng)LCN2）涉及多種生理功能，包括跨細(xì)胞膜的疏水配體運(yùn)輸、免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)、鐵穩(wěn)態(tài)維持和上皮細(xì)胞分化促進(jìn)。同時(shí)，LCN2功能失調(diào)還與多種人類(lèi)疾病有關(guān)，如肥胖癥、代謝綜合征和心血管疾病。值得注意的是，研究表明，LCN2在包括乳腺癌、結(jié)腸癌和胰腺癌在內(nèi)的多種癌癥中異常表達(dá)。此外，LCN2在不同癌癥中的腫瘤學(xué)作用已經(jīng)得到研究，揭示了它與癌癥發(fā)生和發(fā)展的密切關(guān)系。然而，LCN2在GC中的作用和機(jī)制仍不清楚且存在爭(zhēng)議。研究報(bào)告表明，LCN2通過(guò)下調(diào)MMP2來(lái)抑制EMT過(guò)程，從而抑制GC的進(jìn)展。然而，另有研究人員提出，LCN2通過(guò)不同的分子機(jī)制促進(jìn)GC進(jìn)展。值得注意的是，先前的單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)（LN）中LCN2的表達(dá)水平低于與其配對(duì)的原發(fā)性GC部位，這表明LCN2可能與GC進(jìn)展有關(guān)。因此，研究LCN2在GC中的作用至關(guān)重要，并值得進(jìn)一步研究。

LCN2在體外可抑制 GC 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力

02

GC細(xì)胞系根據(jù)其內(nèi)源性L(fǎng)CN2水平的高低被選擇用于增效或減效研究。研究人員通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄-定量聚合酶鏈反應(yīng)(RT-qPCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡法驗(yàn)證了LCN2穩(wěn)定過(guò)表達(dá)和敲低的效率。細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(CCK-8)實(shí)驗(yàn)表明，LCN2過(guò)表達(dá)抑制GC細(xì)胞增殖，而LCN2敲低則表現(xiàn)出相反的效果。研究人員使用遷移和傷口愈合實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估LCN2對(duì)GC細(xì)胞遷移和侵襲的影響。結(jié)果表明，LCN2過(guò)表達(dá)延緩了傷口愈合，降低了遷移和侵襲能力。相反，在LCN2敲低后，這些能力增強(qiáng)?？寺⌒纬蓪?shí)驗(yàn)表明，LCN2過(guò)表達(dá)導(dǎo)致克隆數(shù)量減少，而LCN2敲低促進(jìn)了克隆形成。綜上所述，這些結(jié)果表明LCN2在體外抑制GC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。

LCN2在體外可抑制 GC 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力

LCN2在體內(nèi)能抑制GC的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移

03

為了驗(yàn)證體外分析的結(jié)果，研究人員利用異種移植模型研究了LCN2在腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移中的作用。在裸鼠中，MGC803細(xì)胞（MGC-803-LCN2）中LCN2的過(guò)表達(dá)降低了腫瘤體積和重量。此外，LCN2過(guò)表達(dá)組中Ki-67陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量減少，而E-cadherin陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量增加。為了研究LCN2對(duì)GC血源性轉(zhuǎn)移的體內(nèi)影響，研究人員將MGC803-載體或MGC803-LCN2細(xì)胞注射到裸鼠尾靜脈中以建立肺轉(zhuǎn)移模型。與載體組相比，LCN2過(guò)表達(dá)組在注射后40天的轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)減少。此外，為了確定LCN2對(duì)GC淋巴轉(zhuǎn)移的影響，研究人員使用裸鼠腘窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移模型模擬GC的定向引流和轉(zhuǎn)移。與載體組相比，在模型建立32天后，LCN2過(guò)表達(dá)組的淋巴結(jié)體積減小，淋巴轉(zhuǎn)移率也較低?？傊?，這些觀(guān)察結(jié)果表明LCN2在體內(nèi)也抑制GC的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。

胃癌中LCN2、SPARC和c-Jun的臨床意義

04

研究人員評(píng)估了在體外研究中發(fā)現(xiàn)的LCN2/JNK/c-Jun/SPARC軸在GC中的臨床相關(guān)性。研究人員發(fā)現(xiàn)，與匹配的非腫瘤組織相比，GC組織中SPARC表達(dá)上調(diào)，并且在TCGA隊(duì)列中，SPARC的表達(dá)水平與較高的腫瘤分級(jí)呈正相關(guān)。同樣，在隊(duì)列中，RT-qPCR和蛋白質(zhì)免疫印跡顯示，與匹配的非腫瘤組織相比，GC組織中SPARC和c-Jun的表達(dá)上調(diào)，SPARC表達(dá)與GC分級(jí)呈正相關(guān)。此外，在TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)和隊(duì)列中，SPARC和c-Jun的過(guò)表達(dá)與GC患者的總生存期縮短有關(guān)。而且，研究人員還觀(guān)察到，在GC中，SPARC表達(dá)與N-cadherin、MMP2和MMP9的表達(dá)呈正相關(guān)。對(duì)TCGA和本研究隊(duì)列中GC組織中LCN2、c-Jun和SPARC表達(dá)水平的分析顯示，LCN2與c-Jun和SPARC的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)，c-Jun與SPARC的表達(dá)呈正相關(guān)。IHC還揭示了低表達(dá)LCN2與高水平p-JNK、c-Jun和SPARC在GC組織中的表達(dá)相關(guān)?？傊?，這些發(fā)現(xiàn)表明LCN2/JNK/c-Jun/SPARC軸在GC的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移中起著廣泛的作用。