肝内胆管癌 ( Intrahepatic Cholangiocarcinoma, ICC ) 是全球发病率持续 上 升的第二大原发性肝脏恶性肿瘤 。目前, 外科手术切除 仍是实现长期治愈的主要治疗方式 ,但多数患者确诊时已 处于 晚期 , 失去手术机会,不可切除患者 5 年生存率仅 为 5%–10%【1】。 ICC 的 重要病理特征之一是显著的 纤维化基质 沉积【2】:大量活化 的癌症相关成纤维细胞( cancer-associated fibroblasts, CAF s )及其产生的 致密胶原 网络共同 构成 异常 的胞外基质( extracellular matrix , ECM ) 微环境,不仅 促进肿瘤增殖 和 侵袭, 还可通 过 形成 治疗 屏障降低化疗 及 免疫治疗响应 。目前,针对肿瘤纤维化基质微环境的有效靶向治疗策略仍十分有限。
ARID1A 是 SWI/SNF 染色质重塑复合物 的 核心组分,在多种实体瘤中 常 发生功能缺失突变,长期被认为 是 经典抑癌基因。 然而, 近年 来 的 临床 研究显示, ARID1A 在 ICC 中的可能更为复杂 :部分研究 提示 ARID1A 突变 与 ICC 患者不良 预后相关 , 而另有病理队列 研究 则发现 ARID1A 高表达与 较短生存期及较高 术后复发风险相关。 ARID1A 在 ICC 中究竟发挥抑癌还是促癌作用,以及其是否参与肿瘤微环境调控 ,仍有待进一步解析 。
TLL1 是调控胞外基质重塑的 重要金属蛋白 酶,可剪切前胶原 C 端前肽 并 促进成熟胶原纤维组装。 已有研究表明, TLL1 与 肝纤维化 及 肝细胞癌进展 密切相关【3】, 但 其在 ICC 中的生物学功能尚 不明确 。与此同时, 与此同时,肿瘤细胞如何调控肝星状细胞( hepatic stellate cells, HSCs )活化并塑造纤维化微环境,仍是 ICC 发生发展 机制中的重要未解问题。
近日,中国科学院上海营养与健康研究所李晶晶团队 在 国际学术期刊CANCER RESEARCH上在线发表了题为ARID1A Stimulates Notch-TLL1 Signaling to Induce Cancer-Associated Fibroblast Activation and Intrahepatic Cholangiocarcinoma Development的研究论文。研究团队整合临床队列、 细胞模型 、 遗传修饰 原位 ICC 小鼠模型、多组学测序、化合物虚拟筛选等多 维度研究 体系, 揭示了 ARID1A 驱动 ICC 进展的新机制 :ARID1A通过抑制AMPK介导的自噬-溶酶体降解途径稳定NICD1,持续激活Notch信号;进一步促进Notch下游靶基因TLL1的转录表达。肿瘤细胞分泌的TLL1作为关键通讯分子,激活HSC并重塑纤维化微环境,从而促进ICC恶性进展。
为解析 ARID1A 在 ICC 发生发展中的作用,研究人员构建了 ARID1A 敲低及过表达胆管癌细胞模型,并通过体内外功能实验发现 ARID1A 可促进 ICC 细胞生长和肿瘤形成。为进一步模拟 ICC 原位发生环境及病理特征,团队采用 NICD/AKT 驱动的原位 ICC 小鼠模型,结合肝脏特异性 Arid1a 敲除( Arid1a-LKO )及 ARID1A 过表达小鼠开展双向功能验证。研究发现, Arid1a 缺失显著降低肝脏肿瘤负荷,减少肿瘤结节形成并延长小鼠生存时间;同时,胶原沉积以及 α-SMA 阳性活化 CAF 浸润均明显减少,而 ARID1A 过表达则呈现相反表型。
为进一步 探索 ARID1A 促进 ICC 进展的分子 机制 ,研究团队对 Arid1a 敲除及对照小鼠 ICC 肿瘤组织开展转录组测序。差异基因富集分析显示, Arid1a 缺失显著影响 Notch 信号通路及 胶原纤维 重塑相关通路; GSEA 分析进一步证实, ARID1A 缺失导致 Notch 信号 通路 活性受到明显抑制。
进一步研究发现, ARID1A 并不影响全长 NOTCH1 的 蛋白水平,而是特异性调控 NICD1 蛋白稳定性。通过蛋白酶体抑制剂 MG132 以及自噬 - 溶酶体通路抑制剂氯喹( CQ )、巴佛洛霉素 A1 ( Bafilomycin A1 )进行阻断实验,研究发现, ARID1A 缺失导致的 NICD1 降解主要依赖自噬 - 溶酶体途径,而非蛋白酶体途径。机制研究进一步揭示, ARID1A 缺失增强 AMPK 磷酸化水平并激活自噬过程,促进 NICD1 与自噬接头蛋白 P62 结合,从而加速 NICD1 降解。该发现与团队此前关于 ARID1A 在肝细胞癌中 的研究结果相一致 ( Zhang FK, et al. Targeting USP9X-AMPK Axis in ARID1A-Deficient Hepatocellular Carcinoma. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2022;14 (1):101-127. ) 。
为揭示 ARID1A 调控胞外基质重塑的分子机制,研究团队开展 LC-MS/MS 分泌组定量质谱分析,对比 ARID1A 敲低、过表达及相应对照细胞条件培养基中的分泌蛋白变化,并结合功能验证和基因干预实验鉴定发现, TLL1 是介导 HSC 活化的关键效应分子。在原位 ICC 小鼠模型中,通过尾静脉水动力注射 shTll1 沉默肝脏内源性 Tll1 ,可显著降低肿瘤负荷,减少 CAF 浸润和胶原沉积,进一步证实 TLL1 是 ARID1A 驱动 ICC 进展的重要下游因子。
此外,在 ICC 临床样本中,研究人员发现肿瘤组织中 ARID1A mRNA 和蛋白水平均显著升高,且 ARID1A 高表达与患者较短的总生存期显著相关。同时, ICC 组织中 ARID1A 表达水平与 CAF 标志物 α-SMA 及 TLL1 表达呈显著正相关,进一步支持 ARID1A 与纤维化微环境重塑之间的关联。
进一步研究发现, Notch 信号通路直接调控 TLL1 表达。基于数据库分析提示 RBPJ 可能结合 TLL1 启动子区域,研究团队进一步通过双荧光素酶报告实验和 ChIP -qPCR 验证发现, NICD1 可增强 TLL1 启动子活性,且 Notch 转录复合物核心蛋白 RBPJ 可直接结合 TLL1 启动子区域,明确 TLL1 是 Notch 信号通路的直接靶基因。
鉴于 TLL1 在 ARID1A 驱动 ICC 进展中的关键作用,研究团队进一步探索靶向 TLL1 的干预策略。通过计算辅助药物筛选结合功能验证,研究人员发现经典降糖药物阿卡波糖具有抑制 TLL1 活性的潜力。 随后,在 NICD/AKT 原位 ICC 小鼠模型中进行干预实验发现,隔日腹腔注射阿卡波糖( 50 mg/kg ,持续 21 天)可显著降低肿瘤负荷和肝体比,并减少胶原沉积及 α-SMA 阳性 CAF 浸润。此外,阿卡波糖在 ARID1A 高表达肿瘤中的抑制效果更为明显,提示其可能具有基于 ARID1A 分层治疗的应用潜力。
图: ARID1A 通过抑制 NICD1 自噬 - 溶酶体降解激活 Notch-TLL1 轴,促进肝星状细胞活化和 ICC 进展 。
综上所述,该研究揭示了 ARID1A 在 NICD/AKT 活化型 ICC 中作为微环境重塑调控因子的关键作用, 阐明 了肿瘤细胞内在信号异常 驱动 纤维化 促癌 微环境形成 的新机制 。研究发现, ARID1A-Notch-TLL1 轴 介导 ICC 细胞与肝星状细胞 之间的 互作 ,促进纤维化微环境建立并驱动 ICC 恶性进展。 同时,基于 TLL1 的靶向干预探索发现 , 阿卡波糖具有潜在 的 抗肿瘤应用价值,为针对 ICC 分子 特征 和微环境 依赖性 的精准治疗策略提供了新的 理论依据 。
中国科学院上海营养与健康研究所博士毕业生 / 博士后徐盛、博士毕业生黄静怡、上海交通大学医学院附属第一人民医院副主任医师王康以及 海军军医大学第三附属医院(东方肝胆外科医院) 博士生项延俊为该论文共同第一作者。中国科学院上海营养与健康研究所李晶晶研究员、龙凌云研究员和 海军军医大学第三附属医院(东方肝胆外科医院) 程树群教授为通讯作者。
论文链接:https://aacrjournals.org/cancerres/article-abstract/doi/10.1158/0008-5472.CAN-25-5082/786917/ARID1A-Stimulates-Notch-TLL1-Signaling-to-Induce?redirectedFrom=fulltext
制版人:十一
参考文献
[1] A. Yousaf, J. U. Kim, J. Eliahoo , S. D. Taylor- Robinson,S . A. Khan. Ablative Therapy for Unresectable Intrahepatic Cholangiocarcinoma: A Systematic Review and Meta-Analysis.J Clin Exp Hepatol2019; 9(6):740-748
[2] Affo S, Nair A, Brundu F, Ravichandra A, Bhattacharjee S, Matsuda M, et al. Promotion of cholangiocarcinoma growth by diverse cancer-associated fibroblast subpopulations.Cancer Cell2021;39:866 -882 e811.
[ 3 ] Matsuura K, Sawai H, Ikeo K, Ogawa S, Iio E, Isogawa M, et al. Genome-Wide Association Study Identifies TLL1 Variant Associated With Development of Hepatocellular Carcinoma After Eradication of Hepatitis C Virus Infection.Gastroenterology2017;152:1383 -1394.
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(*排名不分先后)
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