华中科技大学发文：调节肝癌进展的新机制

9月5日，华中科技大学研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文，题为“m6A-Dependent ITIH1 Regulated by TGF-β Acts as a Target for Hepatocellular Carcinoma Progression”，本研究中，研究人员发现TGF-β可以促进METTL3的液相分离，进而导致ITIH1 mRNA稳定性的降低。作为一种分泌性蛋白质，ITIH1可以作为整合素α5β1的配体，对抗纤维连接蛋白，诱导抑制焦点黏着激酶信号通路，并抑制HCC的进展。在体外和体内模型（小鼠模型、患者来源的器官组织培养物、患者来源的异种移植物）中，纯化的重组ITIH1（r-ITIH1）蛋白可以作为HCC的靶点。更重要的是，r-ITIH1可以在TGF-β抑制剂的辅助下协同作用于HCC。本研究揭示了TGF-β和m6A修饰的下游ITIH1调节机制，ITIH1有望作为HCC的潜在靶点而具有转化潜力。

背景知识

肝细胞癌（HCC）是全球常见的恶性肿瘤之一。它是第六大常见的恶性肿瘤，也是第四大导致癌症相关死亡的原因。尽管在过去几十年中已经采取了包括手术切除、肝移植、新型治疗药物和综合治疗在内的多种治疗策略，但五年生存率仍然令人不满意。因此，阐明HCC的分子机制并寻找新的治疗选择对于HCC治疗至关重要。

转化生长因子β(TGF-β)是一种多功能细胞因子，参与慢性肝病和癌症的发病机制。TGF-β激活的经典信号通路始于TGF-β与I型和II型丝氨酸/苏氨酸激酶受体(TGFBR1/2)形成的异四聚体复合物。随后，SMAD2和SMAD3(R-SMADs)羧基端的磷酸化导致与SMAD4(共SMAD)形成的复合物的形成。这些SMAD复合物随后进入细胞核，控制许多下游靶基因的转录。因此，靶向TGFBR1功能的靶向药物已被开发用于抑制HCC的进展。Galunisertib是一种TGFBR1抑制剂，已在临床上用于改善HCC患者的总体生存率(OS)。此外，SMAD2/3已被报道可促进m6A甲基转移酶复合物招募到涉及早期细胞命运决定的某些转录本上，凸显出其在转录之外的功能。

整合素信号通路参与了许多细胞功能，如黏附、迁移和癌基因转化。异常激活的整合素信号通路与HCC的恶性特征有关。整合素信号通路下游重要的效应物之一是焦点黏着蛋白激酶（FAK），研究表明FAK可驱动HCC进展，并与不良的临床预后相关。激活的FAK激酶可进一步磷酸化并激活下游信号分子，包括Src和AKT。

细胞外基质（ECM）蛋白可以作为整合素/FAK信号通路的配体和调节剂，因此参与了癌症的进展。间α球蛋白抑制剂H1（ITIH1）是重链家族的成员，已知重链的功能是与透明质酸（ECM的主要成分）形成共价键。在这项研究中，研究人员探讨了ITIH1如何调控HCC的发展，并测试了其在小鼠HCC中的治疗潜力。

ITIH1抑制肝癌的体外和体内发展

为了探究ITIH1在肝癌中的功能，研究人员检测了其在不同细胞系中的表达水平。在表达ITIH1水平较高的Hep3B细胞中，通过shRNAs介导的ITIH1敲低导致细胞迁移和侵袭增加。相反，在HLF和MHCC97H细胞中过表达ITIH1抑制了细胞迁移。在伤口愈合实验中也观察到了类似的效果。

ITIH1在体外和体内均可抑制肝癌的发展

为了在体内评估ITIH1对HCC的肿瘤抑制作用，研究人员使用了多种异种移植模型。首先，研究人员使用了原位模型，在接种后5周内观察HCC细胞的肝内转移。注射ITIH1过表达细胞显著降低了HCC细胞在肝脏形成继发性病变的能力。在肺转移模型中，将对照细胞或ITIH1过表达细胞通过小鼠尾静脉注射。注射ITIH1过表达细胞6周后，小鼠体内发现的病变较少。为了评估ITIH1对HCC发展的影响，研究人员使用了AKT/β-catenin质粒的液压尾静脉注射（HTVi）。接种16周后，小鼠体内形成了HCC。免疫组化染色显示，ITIH1-过表达组的AFP表达较弱，该组小鼠的肝脏/体重比低于质粒组。此外，在该模型中，研究人员分析了侵入肿瘤的小鼠体内的免疫细胞。两组肿瘤微环境中的巨噬细胞、髓源性抑制细胞（MDSCs）、B细胞、NK细胞和T细胞的数量没有差异。考虑到T细胞在肿瘤杀伤过程中的关键作用，研究人员进一步进行了流式细胞术分析，发现在过表达ITIH1后，肿瘤组织中的CD8+ T细胞数量较高。此外，PD-1+CD8+ T细胞的比例降低，表明CD8+ T细胞的耗竭减少。这些结果表明，ITIH1抑制了HCC的发展。由于ITIH1是一种位于细胞外基质的分泌蛋白，研究人员随后使用纯化的ITIH1（重组ITIH1，r-ITIH1）在体内评估其肿瘤抑制作用。为了研究r-ITIH1蛋白是否对HCC有治疗效果，研究人员从HCC患者中建立了一个器官组织模型。结果发现，r-ITIH1能显著抑制HCC器官组织的生长。在另一个来自HCC患者的异种移植（PDX）模型中，将r-ITIH1注射到肿瘤附近。值得注意的是，r-ITIH1显著抑制了PDX肿瘤的生长。总之，这些数据表明，ITIH1在HCC进展过程中起着肿瘤抑制剂的作用。

研究展望

更吸引人的是，根据NCBI的RNA-seq数据，ITIH1是一种仅在肝脏中表达的蛋白质。除了其治疗潜力，它还可能是HCC的诊断生物标志物。未来的研究应探讨ITIH1在HCC中的潜在诊断价值，并建立一个类似于AFP的临界值，以早期诊断HCC。