重要新分子！上海交通大学医学院高维强/刘艳丰发现促进肝细胞癌进展新机制

近日，上海交通大学医学院研究学者在期刊《CLINICAL AND TRANSLATIONAL MEDICINE》上在线发表题为“KDM6A promotes hepatocellular carcinoma progression and dictates lenvatinib efficacy by upregulating FGFR4 expression”的研究论文，研究结果揭示了KDM6A在促进肝细胞癌进展中的重要作用，KDM6A是影响仑伐替尼在HCC治疗中疗效的重要新分子，并且确定患有KDM6A水平较高的HCC患者更适合仑伐替尼治疗。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ctm2.1452

研究背景

 01 

肝细胞癌（HCC）是全球第四大导致癌症相关死亡的原因，其预后非常不良，3年生存率约为12%，中位生存期不到一年。仑伐替尼是一种新型靶向药物，最近已被批准作为晚期肝细胞癌患者的一线治疗选择。然而，只有24.1%的患者能从仑伐替尼靶向治疗中获益。因此，期望能够鉴定出在接受仑伐替尼治疗的HCC患者中预测疗效的有效生物标志物。

据报道，成纤维细胞生长因子受体（FGFRs）包括FGFR1、FGFR2、FGFR3和FGFR4在调控仑伐替尼的主要靶基因以及控制包括HCC在内的多种癌症类型的肿瘤代谢中发挥重要作用。特别是，在肝组织中高表达了FGFR4，并且它是HCC的一个新兴靶点。此外，它的激活调节多个信号级联，包括PI3K-AKT-mTOR信号通路和RAS-RAF-MAPK信号通路，以促进HCC的发生和进展。到目前为止，大多数研究主要关注FGF19-FGFR4信号通路在HCC中的异常激活，但FGFR4表达在肿瘤进展中的调节机制仍然大部分未知。因此，调查FGFR4上游调控的潜在分子机制对于提高仑伐替尼的效果和延长晚期患者的生存率非常关键。

赖氨酸去甲基化酶6A (KDM6A) 是组蛋白H3赖氨酸27去甲基化酶家族中的一员，它在细胞分化中起着重要作用。此外，KDM6A在多种癌症类型如结直肠癌、乳腺癌和膀胱癌的肿瘤进展中扮演着重要的角色，并根据不同的癌症类型表现为肿瘤抑制基因或致癌基因。然而，KDM6A是否参与肝细胞癌的进展仍然不清楚。

KDM6A影响肝细胞癌细胞增殖和迁移

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为验证KDM6A在肝细胞癌（HCC）细胞生长和迁移中的功能，我们进行了沉默实验。为了达到这个目的，我们首先使用Western blotting技术测量多种人类HCC细胞系（包括MHCC-97H、Hep 3B、PLC/PRF/5、SNU398和SNU449）中KDM6A的蛋白水平。接着，我们选择表达较高的KDM6A的人类MHCC-97H和Hep 3B细胞作为研究对象，并借助稳定的KDM6A沉默的细胞系进行进一步的功能研究。两种shRNA稳定地降低了人类MHCC-97H、Hep 3B和小鼠Hepa1-6细胞的KDM6A水平。使用CCK-8实验，我们发现KDM6A在人类MHCC-97H和Hep 3B细胞以及小鼠Hepa1–6细胞中的缺失显著抑制了HCC细胞的增殖。此外，克隆形成实验显示，KDM6A的沉默也减少了人类MHCC-97H、Hep 3B和小鼠Hepa1-6细胞中的克隆数。

由于细胞周期相转变对癌细胞生长至关重要，因此我们接下来研究了KDM6A缺失对细胞周期相的影响。首先，在TCGA_LIHC数据集中，我们对高KDM6A表达组和低KDM6A表达组进行了基因集富集分析。然后，我们检查了KDM6A沉默后HCC细胞的细胞周期分布，KDM6A的下调阻止了人类MHCC-97H和小鼠Hepa1-6细胞从G0/G1到S期的细胞周期进展。

为了确定KDM6A在KDM6A低表达细胞中是否仍保持功能，我们在PRF/PLC/5细胞中进行了沉默实验，这些细胞在所有检测的五种HCC细胞中表达的KDM6A水平最低。首先，qPCR和Western blotting验证了KDM6A mRNA和蛋白水平的进一步降低。然后，我们观察到KDM6A的沉默仍然抑制了PRF/PLC/5细胞的增殖能力。我们认为，即使在低表达的PLC/PRF/5细胞中敲除KDM6A仍然显示出抑制肿瘤生长的效果，可能是由于PLC/PRF/5中KDM6A的残余表达，在很大程度上仍能促进PLC/PRF/5细胞的增殖能力。

为了进行功能增强实验，使用空载体或KDM6A过表达载体转染小鼠Hepa1–6细胞，构建了一个稳定的KDM6A过表达细胞系。使用qPCR和Western blotting确认了KDM6A过表达的转染效率。KDM6A过表达促进了Hepa1–6细胞的增殖，这一点在CCK8实验和集落形成实验中得到证实。此外，为了排除shRNA的离靶效应，我们进行了救援实验以验证KDM6A的特异功能。我们发现，强制表达KDM6A可以消除对人类PLC/PRF/5和小鼠Hepa1–6稳定过表达细胞系进行的KDM6A敲除（针对3′UTR区域）的细胞效应。

为了提供更多支持KDM6A对HCC生长和进展促进作用的证据，我们对TCGA_LIHC数据集进行了基因集富集分析(GSEA)，结果显示高KDM6A表达组中‘Liver_cancer_up’和‘Metastasis_up’通路显著富集。为了验证KDM6A对转移的促进作用，我们使用MHCC-97H和Hepa1–6细胞进行了Transwell迁移实验。KDM6A在MHCC-97H和Hepa1–6细胞中的敲除确实减少了迁移细胞的数量。综上所述，这些结果表明KDM6A促进了HCC细胞的生长和转移。

研究结果

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综上所述，研究揭示了KDM6A在促进HCC进展中的重要作用，KDM6A是影响仑伐替尼在HCC治疗中疗效的重要新分子，并且确定患有KDM6A水平较高的HCC患者更适合仑伐替尼治疗。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ctm2.1452

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。