徐州医科大学张易团队：结肠癌预后和治疗的潜在指标和靶点

7月17日，徐州医科大学张易研究团队在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表了研究论文，题为“The RP11-417E7.1/THBS2 signaling pathway promotes colorectal cancer metastasis by activating the Wnt/β-catenin pathway and facilitating exosome-mediated M2 macrophage polarization”。本研究中，研究人员发现筛选到的lncRNA RP11-417E7.1是一种与预后不良相关的新型转移相关lncRNA。RP11-417E7.1增强CRC细胞在体内和体外的转移能力。机制上，RP11-417E7.1与High mobility group A1 (HMGA1)结合，通过启动子和增强子之间的染色质环形成，促进邻近的血栓反应蛋白2 (THBS2)转录，激活Wnt/β-catenin信号通路，促进结直肠癌转移。此外，来自CRC细胞的外泌体将THBS2转运到巨噬细胞中，从而诱导巨噬细胞的M2极化来维持转移前微环境。值得注意的是，DNA结合药物纺锤霉素在THBS2位点抑制RP11-417E7.1介导的染色质环形成，并在体内和体外显著抑制CRC转移。

背景知识

结直肠癌(CRC)是全球第三大最常见的恶性肿瘤。转移是晚期结直肠癌的主要挑战，有远处转移的结直肠癌患者5年生存率低于15%。然而，CRC转移的具体分子机制仍不清楚，导致预防和治疗策略有限。因此，迫切需要更好地了解预防和治疗结直肠癌转移的详细机制。

上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)一直是包括结直肠癌在内的各种癌症转移的第一步和关键步骤。在EMT过程中，结直肠癌细胞失去了细胞间的黏附，达到成纤维细胞样形态，从而增加了它们从实体肿瘤向附近细胞层的迁移和侵袭。此外，免疫抑制肿瘤微环境TME)可促进结直肠癌的转移。M2样肿瘤相关巨噬细胞(M2-like tumor-associated macrophages, tam)作为TME的重要组成部分，通过释放各种致癌信号，包括生长因子、蛋白酶和细胞因子，增加肿瘤细胞的迁移和侵袭潜能。

长链非编码RNA (lncRNAs)是长度超过200个核苷酸的基因组转录物，不编码蛋白质产物。异常表达的lncrna已被发现与癌症转移有关。例如，lncRNA LINC00941过表达可通过激活TGF-β/SMAD2/3信号通路驱动结直肠癌转移。lncRNA-BX111887过表达通过促进ZEB1转录参与EMT依赖性胰腺癌淋巴浸润和远处转移。了解失调的lncrna及其下游信号网络对于揭示癌症转移的分子机制具有重要意义。然而，参与结直肠癌转移的关键lncrna尚未得到充分的研究。

纺锤霉素通过阻断RP11-417E7.1-HMGA1复合物对THBS2转录的影响抑制结直肠癌转移

抗生素纺锤霉素是一种潜在的抗肿瘤药物，与HMGA1竞争结合DNA序列。事实上，在HCT116细胞中，在THBS2启动子和增强子区域添加纺锤霉素 2天后，抑制了HMGA1和RP11-417E7.1的富集，而在纺锤霉素处理的细胞中，RP11-417E7.1过表达恢复了HMGA1和RP11-417E7.1的富集。因此，纺锤霉素显著下调THBS2和β-catenin的表达，但这种作用被RP11-417E7.1过表达逆转。研究人员进一步探讨了纺锤霉素对rp11 - 417e7.1介导的染色质环的影响。3c结合qPCR分析证实纺锤霉素在CRC细胞中减少了染色质环，但RP11-417E7.1过表达消除了纺锤霉素对染色质环的抑制作用。这些结果表明纺锤霉素阻碍rp11 - 417e7.1介导的HMGA1募集到THBS2的启动子和增强子，从而抑制染色质环和THBS2转录。

纺锤霉素通过阻断RP11-417E7.1的作用抑制结直肠癌转移

接下来，研究人员在体内和体外研究了纺锤霉素是否能抑制结直肠癌的转移。迁移实验显示纺锤霉素治疗显著降低了CRC细胞的迁移和侵袭。此外，在肺转移小鼠模型中，腹腔注射纺锤霉素导致肺部的生物发光信号比对照组弱。HE染色进一步证实纺锤霉素治疗后转移性肺结节的数量和大小减少。然后研究人体评估了嗜纺锤霉素对肺转移小鼠存活的影响。K-M图显示纺锤霉素处理小鼠的OS明显延长(p < 0.01)。研究人员进一步通过在盲肠中接种HCT116细胞建立原位模型，模拟从原发肿瘤到转移性结直肠癌的进展。腹腔注射纺锤霉素可显著减少腹腔内和肝内转移，改善小鼠的OS (p < 0.01)。这些数据表明纺锤霉素治疗可以有效抑制结直肠癌的转移。

研究小结

综上，研究人员发现了与转移相关的lncRNA RP11-417E7.1，它具有预后价值。RP11-417E7.1通过募集HMGA1来维持增强子-启动子环，从而激活Wnt/β-catenin途径介导的转移，从而增强THBS2转录。CRC细胞还产生富含thbs2的外泌体，激活tam中Wnt/β-catenin信号，从而诱导巨噬细胞M2极化，促进CRC细胞的恶性行为。此外，研究人员发现纺锤霉素可以干扰RP11-417E7.1- hmga1复合物在THBS2转录中的作用，从而破坏RP11-417E7.1/THBS2信号通路，抑制结直肠癌转移。