肝癌不是突然出现的,而是从癌前细胞慢慢发展而来。Junyu Xiang所在团队在Nature cancer发表题为MEF2D-expressing cancer precursors reprogram tissue-resident macrophages to support liver tumorigenesis的论文。研究发现,这些早期异常细胞并非被动等待命运,而是会主动改造周围环境,为未来的肿瘤铺路。
![]()
通过单细胞测序和空间转录组技术发现,转录因子MEF2D在癌前阶段异常升高,并让这些细胞变得更具恶性,同时分泌多种信号分子。这些分泌信号作用在肝脏常驻巨噬细胞——Kupffer 细胞(KCs)。其中一种“干性”巨噬细胞亚群 KC2 会在 MEF2D 信号的刺激下被激活,通过 NRP1 信号通路转变为促炎的 KC1。KC1大量分泌 IL-6 等炎症因子,进一步推动癌前细胞向肿瘤方向发展,形成一个相互促进的“致癌生态位”。阻断 KC2 → KC1 的关键通路 NRP1,可以明显减少炎症并抑制小鼠肝癌发生。这说明:在癌症尚未形成时,通过干预巨噬细胞亚群的异常转化,或许能成为未来肝癌早期预防的新策略。
![]()
图1主要展示MEF2D如何在肝癌最早阶段出现,并对肝癌发生起决定作用。首先,研究者比较正常肝、肝硬化、癌前病灶(LGDN)以及不同分期 HCC 组织(图1b)。结果显示:MEF2D 在癌前阶段就明显升高,并呈现局灶性聚集。在大量人类肝硬化邻瘤组织中,MEF2D 高表达的患者术后复发率更高(图1c),说明它与肿瘤早期形成密切相关。为了验证 MEF2D 是否是“致癌因子”,作者使用了多种小鼠模型。无论是 DEN 诱导肝癌(图1d–j)还是 PTEN 缺失诱导肝癌模型(图1k–o),敲除肝细胞中 Mef2d 都显著减少癌前病灶和肿瘤数量,并降低肝脏损伤指标。说明 MEF2D 对肿瘤启动至关重要。最后,通过细胞移植实验(图1p、q),研究发现:只有 MEF2D+ 的癌前肝细胞能在小鼠体内形成肿瘤;人工让肝细胞过表达 MEF2D,也能使其具备成瘤能力。图 1 证明了:MEF2D是肝癌发生的“启动器”,它在癌前阶段就已异常升高,并推动肝细胞走向肿瘤化。
![]()
图2主要说明:MEF2D阳性癌前肝细胞具有明显的早期恶性特征和高分泌特征。首先利用多组学技术(RNA-seq、CUT&Tag、ATAC-seq、DSP等)深入分析正常肝、癌前组织以及早期 HCC(图2a)。他们建立了一套“恶性评分体系”(malignancy signature)(图2b),用来评价细胞的肿瘤化倾向。在癌前肝组织中,DSP空间分析显示:MEF2D表达越高,肝细胞的恶性评分越高,且在三只小鼠中均看到相同趋势(图2d)。在人类癌前病变(GSE6764数据)中也同样正相关(图2e),证明MEF2D升高与癌前细胞向恶性转变密切相关。进一步对MEF2D-high与MEF2D-low区域差异基因进行整合(图2f),发现 MEF2D高表达的癌前区域大量上调促进肿瘤发生的通路,包括:细胞周期、PI3K–AKT、TNF、MAPK、Hedgehog、mTOR以及肝癌相关信号。由此形成了一个“MEF2D标记的癌前基因特征”(MPS)。在人类多阶段肝癌队列中(GSE89377),MPS 分数在癌前期(DN)、早期HCC中显著升高(图2g),说明 MEF2D 相关基因表达变化从癌前阶段就已出现。图2证明MEF2D 阳性的癌前细胞已具备恶性潜能,并激活多条肿瘤相关通路,是推动肝癌发生的早期关键分子。
图3说明:MEF2D通过调控增强子(enhancers),直接激活一系列致癌基因和分泌基因,使癌前肝细胞获得恶性与高分泌双重能力。首先,作者检测癌前肝细胞中的关键基因表达(图3a、3b)。结果发现,在Mef2d缺失的小鼠中,多种致癌通路相关基因(Notch3、Sox2、Wnt6、Flt1)明显下降;与此同时,多种分泌因子(如VEGF、SEMA3家族、FGF家族)也显著减少。相反,当在 AML12 肝细胞中过表达MEF2D时,这些基因全部上调(图3c),说明MEF2D具有驱动癌前细胞活化功能。ELISA结果表明,MEF2D 缺失显著降低分泌的VEGF和SEMA蛋白水平(图3d),证明MEF2D既调控转录,也影响细胞分泌能力。作者随后探索 MEF2D的作用机制。通过 CUT&RUN 技术(图3f–3h)发现:MEF2D直接结合到这些致癌基因和分泌基因 enhancer 或 promoter 上;删除这些结合位点后,MEF2D 无法招募 H3K27ac,也无法激活基因表达。图3证明MEF2D通过结合增强子并提升H3K27ac修饰,直接驱动癌前细胞进入“高增殖+高分泌”的肿瘤前状态,是早期致癌过程的核心分子。
![]()
本研究揭示了肝癌从“癌前阶段”开始的关键驱动力。作者发现:在肝硬化或癌前病灶中,有一小群MEF2D高表达的肝细胞,它们不是普通受损细胞,而是具有强烈致癌潜能的癌前细胞。这些细胞通过表观遗传重塑激活一系列致癌与高分泌基因,释放 VEGF、SEMA等信号分子,从而主动改造周围微环境。这篇文章揭示了MEF2D+ 癌前肝细胞通过重塑巨噬细胞亚群,构建促炎微环境,推动肝癌发生;而靶向NRP1可能成为在癌症发生前阻断肿瘤的有效策略。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.