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DLX2通过PI3KAKT信号通路促进胃癌上皮-间质转化和恶性进展

05月21日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

胃癌（GC）是一种具有显著病理异质性的疾病，是全球第五大常见恶性肿瘤和第四大致死癌症。由于缺乏明确的临床早期指征，大多数患者确诊时已属晚期，加之肿瘤具有高侵袭性、易转移和对化疗的耐受性，导致其预后持续不佳。在肿瘤的恶性进程中，上皮-间充质转化（EMT）是一个关键的病理过程，它赋予肿瘤细胞强大的侵袭和转移能力，是导致预后不良的主要因素之一。因此，深入探索调控胃癌恶性进程和EMT的分子机制，对于开发更有效的靶向治疗至关重要。本研究旨在鉴定一个调控因子，并阐明其通过激活关键信号通路来驱动EMT进程，从而促进胃癌细胞的增殖、侵袭和转移的机制。【肿瘤资讯】特整理研究内容，以飨读者。

研究背景

尽管GC的诊疗策略已有所进步，但其高死亡率和不良预后仍然是全球性的医疗挑战。肿瘤的侵袭和转移是由复杂的分子事件驱动的，其中涉及多种信号通路和转录因子的异常激活。Distal-less homeobox 2（DLX2）已在多种癌症中被报道为促癌因子，并且在胃癌组织中高表达，与患者生存率降低呈显著相关。然而，传统的批量转录组和功能实验往往关注肿瘤细胞内在的机制，难以全面解析DLX2在复杂的肿瘤微环境（TME）中扮演的角色，特别是其与免疫细胞和间质细胞的相互作用机制。

近年来，研究已将DLX2与EMT过程和PI3K/AKT信号通路关联起来，提示其在胃癌侵袭和转移中的核心地位。此外，DLX2还与多种免疫检查点分子（如CTLA4、PDCD1和TIGIT）呈正相关，并与较低的免疫/间质评分相关，暗示其可能通过影响TME构成来促进免疫逃逸和间质重塑。然而，DLX2作为一个重要的转录调控因子，其如何精准地调控这些复杂的信号通路、如何塑造TME以促进胃癌的恶性进展，以及如何将其作为预后生物标志物或联合治疗靶点进行临床转化，这些方面的系统性认知仍存在不足，限制了基于DLX2的精准诊断和治疗方案的开发。

本研究正是在弥补上述认知不足的背景下展开。研究旨在通过分析TCGA数据库的批量RNA测序数据和体外/体内功能实验，系统地阐明DLX2调控胃癌恶性进展和TME的机制^[1]。通过整合多维数据，本研究将DLX2确立为独立的预后生物标志物，并定义了其通过PI3K/AKT信号通路诱导EMT的核心作用。本研究的最终目标是为胃癌的风险分层和开发靶向DLX2及其相关通路的个体化治疗策略（例如联合PI3K抑制剂或免疫疗法）提供强有力的生物学证据和理论基础。

研究方法

数据来源与生物信息学分析

本研究整合了多来源数据以全面评估DLX2在GC中的作用。核心数据来源于TCGA-STAD数据库，获取了GC的RNA测序转录组和临床数据，用于分析DLX2作为预后因素的价值。此外，还从GEO数据库中获取了GSE54129数据集进行基因表达分析。生物信息学分析使用了R语言中的 Limma和Survival等多个数据包，完成了差异分析、生存分析以及TME和免疫浸润分析。

细胞系、转染与体外功能研究

研究首先使用人GC细胞系（AGS、HGC-27、MKN-45）和正常胃黏膜上皮细胞系（GES-1）进行体外实验。为了探究DLX2的功能，通过构建pcDNA3.1(+)-DLX2过表达质粒和使用siRNA敲低DLX2，对GC细胞系进行了瞬时转染。随后，通过一系列功能性检测评估DLX2对细胞恶性行为的影响：细胞增殖能力采用CCK-8试剂盒在不同时间点进行测定；细胞迁移能力通过划痕愈合（Wound Healing）实验进行实时观察；而细胞的迁移和侵袭能力则通过Transwell实验（侵袭实验使用Matrigel预涂层）进行量化评估。此外，为了揭示作用机制，采用Western Blotting实验检测DLX2表达改变后对上皮-间充质转化（EMT）标志物（如E-cadherin、N-cadherin、Snail）以及PI3K/AKT信号通路核心蛋白（PI3K、p-Akt）表达水平的影响。

动物模型与体内验证

为了在体内验证DLX2的致癌作用，研究建立了Tet-on系统稳定过表达DLX2的GC细胞系。将细胞皮下注射到BALB/c-nu雌性裸鼠体内，并通过口服多西环素（Dox）诱导DLX2表达。通过监测肿瘤生长曲线和测量肿瘤体积来评估DLX2对肿瘤生长的影响。肿瘤收获后，进行苏木精-伊红（HE）染色和Ki-67免疫组织化学（IHC）染色，以进行组织学分析和评估细胞增殖活性。

统计分析

所有数据均以平均值±标准差（mean±SD）的形式呈现。两组数据间的比较主要采用非配对t检验进行分析。统计学差异以P< 0.05为有统计学意义的判断标准。

研究结果

DLX2 表达特征与不良预后密切相关

本研究首先通过生物信息学分析，揭示了DLX2在GC中的表达模式及其对预后的影响。TCGA数据分析显示，DLX2在胃癌组织中的表达水平显著高于正常组织。进一步的生存分析通过Kaplan-Meier曲线分析证实，DLX2高表达与GC患者的总体生存（OS）、首次进展（FP）和进展后生存（PPS）显著降低相关，确立了DLX2作为GC独立不良预后因子的地位。在细胞层面，DLX2蛋白表达在GC细胞系中显著高于正常胃黏膜细胞GES-1。

图1 DLX2的表达及其在肿瘤预后中的作用

DLX2促进GC细胞的恶性表型与体内肿瘤生长

通过体外功能实验，研究验证了DLX2在促进GC细胞恶性进展中的作用。在AGS和HGC-27细胞中，DLX2的过表达显著增强了细胞的增殖能力（通过CCK-8测定），同时明显加速了细胞的迁移（划痕愈合实验）和侵袭能力（Transwell 实验）。相反，沉默DLX2表达则可抑制这些恶性表型。在体内模型中，稳定过表达DLX2的GC细胞在裸鼠体内形成的肿瘤体积显著大于对照组。Ki-67 IHC染色结果也进一步证实DLX2表达增强了肿瘤细胞的增殖活性。

图2 DLX2在体外促进肿瘤进展

DLX2通过PI3K/AKT信号通路诱导EMT

机制研究揭示，DLX2通过诱导EMT促进GC恶性进展。DLX2过表达导致了上皮标志物E-cadherin表达下降，同时间充质标志物N-cadherin和转录因子Snail表达显著增加。更重要的是，药敏性分析结果提示DLX2功能可能与PI3K信号通路相关。Western Blotting进一步证实，DLX2过表达可导致PI3K表达和AKT磷酸化（p-Akt）水平显著升高，表明DLX2激活了PI3K/AKT信号通路。此外，使用PI3K/AKT抑制剂可逆转DLX2对GC恶性表型的影响。

图3 DLX2表达调控对GC细胞EMT蛋白水平的影响

DLX2与肿瘤微环境和免疫检查点相关联

生物信息学分析还探究了DLX2与TME的关联。结果显示，DLX2高表达与较低的免疫评分和间质评分显著相关。泛癌分析和GC特异性分析均显示DLX2与多个关键免疫检查点分子（如CTLA4、PDCD1、HAVCR2和TIGIT）呈显著正相关，提示DLX2可能通过促进免疫逃逸在TME中发挥作用。

图4 DLX2和免疫相关因子关系的泛肿瘤分析

结论

本研究利用生物信息学分析（TCGA数据）和多项体外/体内功能实验，系统地确立了DLX2在GC恶性进展中的关键作用和潜在临床价值。研究结果证实DLX2高表达是GC的独立不良预后因素，并成功揭示了其促进肿瘤增殖、迁移和侵袭的分子机制。我们发现DLX2通过诱导EMT进程，并进一步激活PI3K/AKT信号通路来驱动这些恶性表型。此外，DLX2的高表达与较低的免疫/间质评分显著关联，提示其在塑造免疫抑制性的TME中发挥着重要作用。这些发现不仅加深了我们对GC发病机制的理解，也将DLX2及其下游的PI3K/AKT信号轴确定为有前景的治疗靶点，为未来开发靶向DLX2或联合PI3K/AKT抑制剂的GC精准治疗策略提供了新的理论依据和靶标方向。

参考文献

[1] Chen W, Chen X, Chi X, Yu W, Jin J and Cheng J. DLX2 promotes gastric cancer epithelial-mesenchymal transition and malignant progression through the PI3K/AKT signaling pathway . Front Oncol 2025;15:1669890 . doi: 10.3389/fonc.2025.1669890.

审批编号：CN-183665 有效期：2027-5-11

声明：本材料由阿斯利康提供，仅供医疗卫生专业人士进行医学科学交流，不用于推广目的。

责任编辑：肿瘤资讯-Skye
排版编辑：肿瘤资讯-Alex