肝癌是全球第六大最常見的癌癥，也是全球癌癥相關(guān)死亡的第四大原因。肝細(xì)胞癌是肝癌的主要組織學(xué)亞型，占據(jù)原發(fā)性肝癌的75%-85%比例（1）。盡管近年包括手術(shù)切除、射頻消融和傳統(tǒng)中醫(yī)等多種方法能夠提高患者的生存率，但腫瘤的復(fù)發(fā)以及轉(zhuǎn)移仍然是目前治療難以解決的問題。因此，對腫瘤發(fā)病的分子機制的研究顯得尤為重要，其成果將有助于新型診斷標(biāo)志物和抗HCC療法的開發(fā)。
TGFβ通路在細(xì)胞的生長、增殖、分化、遷移和凋亡，組織與器官的發(fā)生和形成、機體的免疫反應(yīng)等生物過程發(fā)揮重要的功能，它是肝癌發(fā)生發(fā)展過程中腫瘤細(xì)胞與微環(huán)境之間的主要細(xì)胞因子信號通路。TGF-β1受體 TGFBR2的高表達(dá)能夠抑制肝細(xì)胞增殖，延長生存周期，TGFBR2的低表達(dá)則會促進(jìn)轉(zhuǎn)移和血管生成，加重腫瘤的進(jìn)展（2）。然而，這兩種信號的失衡在HCC進(jìn)展中是否也發(fā)揮作用，免疫系統(tǒng)是否參與其中，其具體的分子機制是什么目前仍不清楚。
近日，來自中國天津醫(yī)科大學(xué)于津浦教授團(tuán)隊在Molecular Therapy（IF=11.454）雜志發(fā)表文章。揭示在HCC炎癥環(huán)境中，M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞可以釋放并傳遞含有MIR17HG和miR-17-92簇組分的胞外小泡到HCC細(xì)胞中，誘導(dǎo)TGF-β1/BMP-7通路失衡(TGFBR2低表達(dá)/ACVR1高表達(dá))，促進(jìn)肝癌的進(jìn)展，產(chǎn)生不良的臨床預(yù)后。因此，這項研究為肝癌的潛在治療方法的發(fā)展提供了新的分子靶點。
實驗部分
通過TCGA數(shù)據(jù)庫中分析了359例HCC樣本中，利用生物信息學(xué)方法篩選出TGF-β1/BMP-7通路失衡組(TGFBR2低表達(dá)/ACVR1高表達(dá)，imbalanced group)。
01#蛋白水平驗證#
在對收集的197例HCC樣本中，對64例樣本進(jìn)行了TGFβ1信號通路（TGFβ1,TGFBR2,TGFBR1）和BMP-7信號通路（BMP-7,BMPR2,ACVR1）免疫組化染色；對133例樣本進(jìn)行了免疫熒光染色（DAPI,HepPar-1,TGFBR2,ACVR1）。
利用TG公司的TissueFAXS
Spectra全景組織多光譜掃描系統(tǒng)成像，并使用 StrataQuest圖像分析軟件建立拆色多光譜庫，實現(xiàn)了多靶點的組織原位微環(huán)境單細(xì)胞精準(zhǔn)定量分析。此外，還分析HepPar-1陽性細(xì)胞中TGFBR2與ACVR1的熒光強度，得出HCC細(xì)胞中二者的表達(dá)模式呈顯著的負(fù)相關(guān)。
之后，通過傳統(tǒng)的分子細(xì)胞生物學(xué)方法證明TGF-β1/BMP-7通路失衡能夠通過抑制分化抑制因子（ID1）的表達(dá)，以此上調(diào)EMT Marker和干細(xì)胞特性，最后促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲。在進(jìn)一步的機制研究中，作者發(fā)現(xiàn)miR-17-92簇不同的miR-17和-20a miRNA能夠靶向TGFBR2 mRNA來抑制TGFBR2的表達(dá)，以及miR-17等能夠靶向Smuf1 mRNA以此抑制ACVR1蛋白的泛素化降解。
02#確定腫瘤浸潤免疫細(xì)胞是否參與通路失衡#
免疫組化與多重免疫熒光（DAPI,HepPar-1,TGFBR2,ACVR1,CD68，CD163）染色。
利用TG公司的TissueFAXS全景組織多光譜掃描系統(tǒng)成像，通過StrataQuest圖像分析軟件，對不同的marker的熒光強度進(jìn)行計算，發(fā)現(xiàn)在 CD68 + TAMs和CD163 +M2-TAMs在TGF-β1/BMP-7通路失衡樣本中比例顯著上升，并且M2-TAMs總量與TGFBR2 的平均熒光強度(MFI)呈負(fù)相關(guān)(r = -0.467, p < 0.001)，與ACVR1的平均熒光強度成正相關(guān)(r = -0.494,p < 0.001)，表明M2-TAMs能夠誘導(dǎo)TGF-β1/BMP-7通路的失衡。
實驗發(fā)現(xiàn)miR-17-92正是來自于M2-TAMs向外分泌的外泌體中，同時證明逆轉(zhuǎn)TGF-β1/BMP-7通路的失衡，可有效抑制含有大量M2-TAMs HCC移植瘤在體內(nèi)的生長和轉(zhuǎn)移。
在本文中，研究人員通過分子生物學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)，生物信息學(xué)等方法，闡明TGF-β1/BMP-7通路失衡在HCC侵襲和轉(zhuǎn)移中起著十分重要的作用，為肝癌亞型的區(qū)分以及未來藥物靶點的方向提供了新的方向。
參考文獻(xiàn)：
1:Bray, F., Ferlay, J., Soerjomataram, I., Siegel, R.L.,
Torre, L.A., and Jemal, A. (2018).Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN
estimates of incidence and mortalityworldwide for 36 cancers in 185 countries.
CA Cancer J. Clin. 68, 394–424.1
2:Coulouarn, C., Factor, V.M., and Thorgeirsson, S.S. (2008). Transforming growth factor-beta gene expression signature in mouse hepatocytes predicts clinical outcome in human cancer. Hepatology 47, 2059–2067.