Adv Sci丨北京大学崔一民等团队研究表明靶向SLITRK4调控结直肠癌的肿瘤发生和肝转移

学术   2024-11-12 11:34   海南  


iNature

由于缺乏有效的治疗,肝转移是导致结直肠癌(CRC)死亡的主要原因。为了探索结直肠癌肝转移的新驱动因素,研究人员分析了人类患者原发性癌旁肿瘤、结直肠肿瘤和转移灶的转录组。

2024年11月5日,北京大学崔一民,庞晓丛,刘振明共同通讯Advanced Science 在线发表题为Targeting SLITRK4 Restrains Proliferation and Liver Metastasis in Colorectal Cancer via Regulating PI3K/AKT/NFκB Pathway and Tumor-Associated Macrophage的研究论文。该研究结果表明SLITRK4调控结直肠癌的肿瘤发生和肝转移,siRNA递送的NPs药物验证了靶向SLITRK4治疗结直肠癌的潜力。

研究发现,SLIT-和NTRK样家族成员4 (SLITRK4)是肝转移中表达上调最多的基因,并与CRC患者较差的总生存率相关。多种体外和体内模型表明,SLITRK4促进CRC的肿瘤发生、侵袭、迁移和血管生成,抑制SLITRK4抑制CRC肿瘤生长和肝脏转移,对肿瘤微环境(TME)的影响更为深远。机制上,SLITRK4过表达显著激活PI3K/AKT/NFκB通路,调节细胞外基质组织和多种细胞因子表达。共培养模型和单细胞RNA测序分析的结果表明,SLITRK4促进肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的浸润和极化。此外,巨噬细胞耗竭显著抑制SLITRK4诱导的结直肠癌肝转移。最后,利用脂质-聚合物杂交纳米颗粒(NPs)对SLITRK4进行系统性siRNA递送的药理学抑制可有效抑制结直肠癌肝转移。

结直肠癌(CRC)是世界上第三大最常见的肿瘤(10%)和第二大癌症相关死亡率(9.4%)。超过一半的结直肠癌患者在肿瘤发展过程中最终发生肝转移,显著影响5年生存率。结直肠癌局部肿瘤患者术后5年生存率在90%以上,一旦发生肝转移,如果不进行根治性切除,结直肠癌肝转移患者的5年生存率仅为9%。因此,肝转移被认为是CRC预后不良的一大威胁。进一步探讨结直肠癌肝转移的机制,寻找新的靶点,提高结直肠癌患者的总生存率是当务之急。神经营养酪氨酸受体激酶(NTRK)基因在促进神经系统发育和致癌方面具有双重功能。在20世纪50年代,研究人员发现一些神经营养因子如NT3、NT4和BDNF参与神经系统的发育,随后发现NTRK是这些神经营养因子的受体。1982年,NTRK在结直肠癌中作为癌基因被首次发现。随后,在甲状腺癌、纤维星形细胞瘤等多种肿瘤中也发现了NTRK融合突变。当NTRK基因与其他基因融合时,异常的Trk融合蛋白可以保持与配体无关,并不断激活下游的MAPK、PI3K和PKC信号通路,促进肿瘤细胞的增殖和分化。

研究通过比较原发性肿瘤伴肝转移的CRC样本发现SLIT-和NTRK样家族成员4 (SLITRK4)在肝转移中表达较高,且与临床预后不良有关。SLITRK编码一个跨膜蛋白家族,包括SLITRK 1-6,它含有与NTRK细胞外区域相似的富含亮氨酸重复序列(LRR)结构域。所有SLITRK 1-6在神经系统中高表达,介导神经突起迁移、树突分支、神经元存活和突触形成等基本神经元过程。与NTRK类似,以往对SLITRK的研究主要集中在其在神经系统疾病中的作用。研究发现SLITRK4是胃肠道癌症的一个相对特异性的危险因素。最近,有研究发现SLTRK4与冠层FGF信号调节因子3 (CNPY3)的相互作用可增强胃癌转移中TrkB相关的信号通路。转移是一个多步骤的过程,由调节与周围基质细胞复杂的细胞-外源性相互作用的关键基因介导,但SLITRK4在肿瘤微环境(TME)中的作用尚不清楚。

脂质-聚合物杂交NPs系统递送siRNA靶向SLITRK4用于结直肠癌肝转移治疗(图源自Advanced Science 

最近的研究表明,肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的丰度与多种实体癌的不良临床结果密切相关,包括CRC、肝细胞癌、胃癌、前列腺癌和乳腺癌。在结直肠癌中,巨噬细胞的可塑性和异质性受到TME的影响,例如高水平的IL-6刺激TAMs导致抗炎表型。最近,对匹配的结直肠癌、邻近结肠和肝转移样本的单细胞RNA测序表明,肝转移部位的TME发生了MRC1+ CCL18+巨噬细胞的显著空间重编程,并有助于形成抑制免疫微环境。巨噬细胞具有足够的可塑性,可以整合多种微环境信号,最近的研究进展为巨噬细胞极化提供了一个框架。然而,TAMs在结直肠癌肝转移中的募集和极化机制尚不清楚。

研究发现SLITRK4是结直肠癌肝转移的驱动因素,也是结直肠癌肝转移的一个有希望的靶点。一系列的致瘤功能实验表明,它参与了肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭、血管生成和转移。此外,SLITRK4过表达通过激活PI3K/AKT/NFκB通路,促进巨噬细胞极化相关细胞因子IL-8、CCL2、GDF15、CSF-1的转录,增强CD206+CD11b+TAMs在结直肠癌肝转移灶中的浸润。此外,巨噬细胞耗竭显著阻碍结直肠癌的肝转移。此外,单细胞RNA测序表明,敲除SLITRK4可通过促进CD8+ T细胞募集来改善免疫抑制微环境。最后,将靶向SLITRK4的小干扰RNA包封在脂质-聚合物混合纳米颗粒平台(siSLITRK4-NPs)中,显著抑制结直肠癌肿瘤生长和肝脏转移。综上所述,研究结果表明靶向SLITRK4是治疗结直肠癌肝转移的有效策略。


参考消息:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202400367

END

内容为【iNature】公众号原创,

转载请写明来源于【iNature】


微信加群


iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群(16个PI群及64个博士群),同时更具专业专门组建了相关专业群(植物,免疫,细胞,微生物,基因编辑,神经,化学,物理,心血管,肿瘤等群)。温馨提示:进群请备注一下(格式如学校+专业+姓名,如果是PI/教授,请注明是PI/教授,否则就直接默认为在读博士,谢谢)。可以先加小编微信号(love_iNature),或者是长按二维码,添加小编,之后再进相关的群,非诚勿扰。



投稿、合作、转载授权事宜

请联系微信ID:13701829856 或邮箱:iNature2020@163.com



觉得本文好看,请点这里!

iNature
专注前沿科学动态,传递科普信息。
 最新文章