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【中国好声音】张波教授团队探索胃肠间质瘤机制：KDM6A-SPARCL1-p65轴介导肿瘤转移和肿瘤微环境调节

2022年05月23日

编译：邵宜

来源：肿瘤资讯

胃肠间质瘤（GISTs）的病原机制还需要不断探索。近日，来自四川大学华西医院的张波教授团队于《英国癌症杂志》（BJC）发表一项研究，探索了GIST中组蛋白去甲基化酶KDM6A和转移标志物SPARCL1的生物学功能和分子机制，初次证实KDM6A-SPARCL1-p65轴在维持GIST恶性行为中具有关键作用。

研究背景

GIST是胃肠道最常见的间质性肿瘤。KDM6A是一种组蛋白去甲基化酶，可以活化基因转录。SPARCL1是一种细胞外基质糖蛋白，和调节细胞粘附，迁移和增殖相关。当前研究探索了KDM6A和SPARCL1在调节GIST生物学行为中的作用。

研究方法

收集48例行手术切除的GIST患者标本，行免疫组化（IHC）染色。制备KDM6A和SPARCL1 shRNA和过表达载体。行Western blot和逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）检测蛋白及转录表达。行染色质免疫共沉淀（ChIP）明确表达相关性。行CCK-8分析、伤痕愈合实验等探索增殖、迁移等特性。构建小鼠移植瘤模型进行体内实验。

研究结果

KDM6A抑制GIST细胞生长

将KDM6A过表达载体或shRNA载体转染入GIST-882细胞系。KDM6A过表达抑制GIST-882细胞活性和增殖，敲减则相反。构建移植瘤模型，KDM6A过表达组肿瘤体积和重量降低，而敲减组增加，表明KDM6A可调节细胞增殖和进展。

KDM6A抑制GIST细胞迁移、侵袭和转移

伤痕愈合实验、Transwell实验显示KDM6A过表达显著抑制伤痕愈合，降低细胞迁移和侵袭能力，KDM6A敲减则相反。小鼠模型显示KDM6A敲减组肝转移结节形成显著增加，而过表达组降低。结果证实KDM6A体内影响GIST肝转移发生（图1）。

图1 （A）伤痕愈合；（B）迁移；（C）侵袭；（D）小鼠肝转移；（E）转移结节数目

间质上皮转化（MET）是肿瘤进展的关键事件。KDM6A过表达降低MET相关基因mRNA水平，敲减则相反。KDM6A过表达降低MMP2和MMP9 mRNA水平。表明KDM6A以MET和MMP依赖形式抑制GIST细胞迁移和侵袭。

SPARCL1是KDM6A靶点

根据ENCODE数据库数据，发现KDM6A和EZH2可能是SPARCL1转录的表观遗传调控因子。48例患者肿瘤组织中EZH2上调，KDM6A下调。相关性分析显示EZH2表达和SPARCL1或KDM6A负相关，KDM6A和SPARCL1正相关。

KDM6A过表达增加KDM6A蛋白水平。行ChIP发现KDM6A，EZH2和H3K27me3在SPARCL1启动子区域有强富集（图2）。过表达和敲减系列研究表明KDM6A通过SPARCL1启动子的直接结合和去甲基化促进SPARCL1转录。

图2 ChIP结果

SPARCL1恢复KDM6A敲减诱导细胞迁移和侵袭

KDM6A敲减可促进细胞增殖和集落形成，SPARCL1过表达抑制细胞迁移和侵袭。SPARCL1过表达可恢复KDM6A敲减促进的迁移和侵袭。因此，SPARCL1作为KDM6A下游效应因子介导细胞迁移和侵袭抑制。

SPARCL1调节p65磷酸化和核易位

SPARCL1敲减促进p65磷酸化和核易位。KDM6A敲减和SPARCL1过表达后，p65磷酸化上调，更多p65易位至核。SPARCL1过表达逆转KDM6A敲减诱导的p65核易位，证实p65是SPARCL1的下游效应因子。

p65为SPARCL1诱导血管生成所必需

ELISA证实SPARCL1敲减后具有更高水平的VEGFA，而p65抑制剂BAY11-7082可逆转这一现象。KDM6A和SPARCL1表达和微管密度及MMP9表达负相关，表明其与血管生成密切相关。结果显示SPARCL1可能通过加速p65磷酸化和核易位介导血管生成。

p65参与SPARCL1介导的M2分化和巨噬细胞招募

肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是肿瘤微环境的主要成分。SPARCL1抑制可增强M2分化标志物CD206 mRNA表达，降低M1分化标志物CD86 mRNA表达（图3）。sh-KDM6A组移植瘤中具有更多M2巨噬细胞浸润，证实KDM6A/SPARCL1/p65轴在M2分化和巨噬细胞招募中具有作用。

图3 CD206和CD86的mRNA水平

讨论

研究显示KDM6A和SPARCL1在GIST中下调，KDM6A和EZH2通过组蛋白H3赖氨酸三甲基去甲基化调节SPARCL1转录，进而导致p65失活。KDM6A-SPARCL1-p65轴参与GIST血管生成，肝转移和巨噬细胞浸润。

研究证实KDM6A和SPARCL1以MET和MMP依赖形式影响GIST细胞转移。p65通路活化促进GIST细胞招募TAMs，加速GIST恶变。SPARCL1敲减促进p65磷酸化和核易位，并进一步促进血管生成，M2分化和巨噬细胞招募。SPARCL1通过改变p65磷酸化影响巨噬细胞分化，KDM6A和SPARCL1影响巨噬细胞浸润。

研究证实了KDM6A-SPARCL1-p65轴在GIST进展中的作用。KDM6A通过SPARCL1启动子H3K27去甲基化抑制转移导致SPARCL1上调，p65失活。因此，KDM6A和SPARCL1可能是GIST的潜在治疗靶点。

参考文献

Shen C, et al. The KDM6A-SPARCL1 axis blocks metastasis and regulates the tumour microenvironment of gastrointestinal stromal tumours by inhibiting the nuclear translocation of p65. Br J Cancer. 2022;126(10):1457-1469.

责任编辑：肿瘤资讯-Bree
排版编辑：肿瘤资讯-Bree