结肠癌是一种高发病率和高致死率的消化系统恶性肿瘤,全球每年有数百万人受到其影响。尽管近年来通过基因表达分析发现了许多可能与癌症相关的基因,但这些基因在肿瘤中的具体功能及其作用机制仍不明确。
近期, 复旦大学华山医院吴双杰、唐一帆团队在Advanced Science期刊上发表了题为SKAP1 Expression in Cancer Cells Enhances Colon Tumor Growth and Impairs Cytotoxic Immunity by Promoting Neutrophil Extracellular Trap Formation via the NFATc1/CXCL8 Axis的研究论文,研究了Src激酶相关磷酸蛋白1(SKAP1)的作用,SKAP1最初被发现主要在T细胞中表达,且在自体免疫疾病和癌症中起到调节免疫反应的作用。通过体外和体内实验,探讨了SKAP1在结肠癌中的促肿瘤作用,重点揭示了癌细胞与中性粒细胞之间的相互作用,及其通过NFATc1/CXCL8信号通路诱导中性粒细胞外陷阱(NETs)形成,从而促进肿瘤生长的机制。
1)SKAP1在结肠癌细胞中的表达显著上调:通过分析癌症基因组图谱(TCGA)数据库的数据,发现SKAP1在结肠癌患者中的表达水平显著高于邻近非癌组织,且高表达SKAP1与较差的预后密切相关。免疫组化分析也证实了SKAP1蛋白在结肠癌组织中的高表达,而在正常结肠上皮细胞中几乎不可检测。2)SKAP1在体内显著促进结肠肿瘤生长:实验表明,尽管SKAP1对结肠癌细胞的体外增殖影响有限,但其在体内能够显著促进肿瘤的生长。SKAP1过表达的小鼠模型显示,肿瘤生长速度明显加快,且肿瘤重量显著增加。此外,SKAP1敲低的小鼠肿瘤生长显著减缓,生存期延长。
图1 结肠癌细胞中SKAP1表达增加
3)流式细胞术分析显示,SKAP1过表达显著增加了肿瘤中中性粒细胞的浸润:进一步研究发现,SKAP1通过诱导CXCL8的表达促进了NETs的形成,NETs的存在与肿瘤的快速生长密切相关。实验还证明了NETs的降解能够显著减弱SKAP1诱导的肿瘤促进作用。
4)NFATc1是SKAP1诱导CXCL8表达的关键调控因子:实验表明,SKAP1通过激活NFATc1依赖性信号通路增加CXCL8的表达。NFATc1的敲低显著抑制了CXCL8的表达,并削弱了SKAP1诱导的NET形成。此外,NFATc1抑制剂显著降低了SKAP1对肿瘤的促进作用,进一步验证了SKAP1/NFATc1/CXCL8轴在肿瘤促进中的关键作用。
5)抑制SKAP1诱导的NET形成增强了NK细胞免疫治疗的疗效:NETs不仅促进了肿瘤细胞的增殖,还削弱了自然杀伤(NK)细胞的细胞毒性作用。通过体内和体外实验,研究发现NET的存在显著降低了NK细胞对结肠癌细胞的杀伤效果,而降解NETs显著提高了NK细胞的抗肿瘤活性,表明抑制SKAP1诱导的NETs可能是提高免疫治疗效果的潜在策略。
图2 SKAP1在体内对结肠癌有很强的促瘤作用
该文章首次揭示了SKAP1在结肠癌细胞中的促肿瘤作用,尤其是其通过NFATc1/CXCL8/NET轴调控中性粒细胞和癌细胞之间的相互作用,进而促进肿瘤的生长和发展。该研究为结肠癌的治疗提供了新的靶点,表明SKAP1可能是结肠癌治疗中潜在的分子靶标。
Jian Gao et al., SKAP1 Expression in Cancer Cells Enhances Colon Tumor Growth and Impairs Cytotoxic Immunity by Promoting Neutrophil Extracellular Trap Formation via the NFATc1/CXCL8 Axis. Advanced Sciencedoi: 10.1002/advs.202403430.