Hepatology丨徐蒙/陈昕/王海川联合团队揭示mTORC2/AKT/FOXO1/RNF125信号轴诱导的肝癌机制

肝细胞癌（ HCC ）的高度异质性给临床治疗带来挑战 —— 尽管靶向治疗与免疫治疗 的开展 ，仍有大量患者面临耐药或疗效短暂的问题。其中，约 10% 的肝癌患者同时存在 c-MET 受体酪氨酸激酶激活与 β- 连环蛋白功能获得性突变，这一亚型因侵袭性强、对现有治疗手段响应差，成为临床治疗中需重点突破的难题。此前， PI3K/AKT/mTOR 信号通路虽被证实常在肝癌中异常激活，但该通路在 c-MET/β-catenin 联合驱动肝癌发生发展中的具体调控机制尚未明确，针对性治疗靶点的缺失导致这类患者的治疗选择受限。

近日，一项发表于国际肝病领域期刊Hepatology的研究，为该亚型肝癌的治疗提供了新方向。该研究题为Targeting mTORC2-Dependent AKT/FOXO1/RNF125 signaling exploits a therapeutic vulnerability in c-MET-activated and β-catenin-mutated hepatocellular carcinoma，由 夏威夷大学王雪担任第一作者，西安交通大学第二附属医院徐蒙副研究员、夏威夷大学陈昕教授、四川大学华西医院王海川副研究院共同担任通讯作者，联合中美多所科研机构团队完成。

研究团队首先利用 c-Met/β-cateninΔ90 小鼠模型展开研究，发现 mTORC2/AKT 级联反应在该亚型肝癌病灶中持续激活。为验证 mTORC2 的功能，团队采用遗传性敲除技术去除其关键亚基 Rictor ，结果显示 c-Met/β-cateninΔ90 依赖的肝癌发生被显著抑制，小鼠生存期延长，肝脏肿瘤负荷明显降低，直接证实 mTORC2 是维持该亚型肝癌恶性表型的核心调控因子。

在机制解析环节，研究团队进一步明确了 mTORC2/AKT 的下游关键效应网络。一方面， AKT 可通过磷酸化 TSC2 ，解除其对 mTORC1 的抑制作用，激活 mTORC1 通路；另一方面， AKT 能磷酸化 FOXO1 转录因子，导致其核转位受阻而失活。为验证这两个效应轴的作用，团队开展了系列实验：在 Rictor flox /flox ;Tsc2 flox/ flox 双敲除小鼠中，通过 高压 尾静脉注射 c-Met/β-cateninΔ90/Cre 质粒，发现 TSC2 缺失介导的 mTORC1 持续激活可部分挽救 Rictor 敲除导致的肿瘤发生延迟，但无法完全逆转，提示除 TSC2/mTORC1 轴外，存在其他关键下游效应通路；而通过过表达 持续激活 形式的 FOXO1 （ FOXO1AAA ，其 T24 、 S256 、 S319 三个 AKT 磷酸化位点突变，可抵抗 AKT 介导的失活），能显著抑制 c-Met/β-cateninΔ90 小鼠的肝癌发生，同时在 HepG2 、 SNU449 、 PLC/PRF/5 三种人肝癌细胞中， FOXO1AAA 过表达可诱导 G1 期细胞周期停滞并促进凋亡，抑制细胞生长；反之，在 Foxo1 flox/ flox 小鼠中敲除 Foxo1 ，会加速 c-Met/β-cateninΔ90 驱动的肝癌发展，这些结果共同证实 FOXO1 在该特定肝癌亚型中发挥明确的肿瘤抑制作用。

为进一步挖掘 FOXO1 下游的关键靶分子，研究团队通过整合分析 FOXO1AAA 过表达肝癌细胞的 RNA-seq 数据、 TCGA LIHC 数据库中肝癌组织与正常组织的差异表达基因、患者生存相关基因及启动子区含 FOXO1 结合位点的基因，最终筛选出 RING 指结构泛素 E3 连接酶 RNF125 。实验验证显示， RNF125 是 FOXO1 的直接转录靶标： ChIP -seq 数据分析发现 FOXO1 可结合 RNF125 启动子区域， JASPAR 数据库预测到该区域存在 FOXO1 结合基序， ChIP -PCR 实验进一步证实 FOXO1 与 RNF125 启动子的特异性结合；在 c-Met/β-cateninΔ90 小鼠肝癌组织中 Rnf125 表达下调，而 FOXO1AAA 过表达可显著上调人肝癌细胞中 RNF125 的 mRNA 水平。临床样本分析显示， RNF125 在人类肝癌组织中表达显著低于正常肝组织，且低表达与患者不良预后相关，其表达水平与 β-catenin 靶基因 GS 的表达呈负相关。

功能实验证实， RNF125 是该信号轴中的关键肿瘤抑制因子：在 c-Met/β-cateninΔ90 小鼠中过表达 RNF125 ，可显著抑制肿瘤发生，延长小鼠生存期；在人肝癌细胞中，过表达 RNF125 可通过诱导 G1 期细胞周期停滞和凋亡，抑制细胞增殖和集落形成。进一步机制研究显示， RNF125 是 FOXO1 介导肿瘤抑制作用的关键下游效应分子：通过 siRNA 敲低 RNF125 ，可显著逆转 FOXO1AAA 对肝癌细胞的生长抑制效应；在 c-Met/β-cateninΔ90/pT3-Foxo1AAA 小鼠模型中破坏 Rnf125 ，同样能逆转 Foxo1AAA 的肿瘤抑制表型。 RNA-seq 和蛋白质组学分析显示， RNF125 过表达可显著下调细胞周期、 DNA 复制及肝癌相关信号通路，其相互作用蛋白中富集了 MCM6 、 MCM9 、 M AP 3K 4 等细胞周期调控因子，且 RNF125 可通过泛素化降解 MCM9 和 MAP3K4 （而非 MCM6 ），发挥肿瘤抑制作用。

尤为重要的是，研究团队通过体内多西环素诱导系统验证了 RNF125 的治疗潜力：在已形成 c-Met/β-cateninΔ90 肝癌的小鼠中，诱导 RNF125 表达可显著延长小鼠生存期，短期（ 3 天）诱导即可抑制肿瘤生长，中期（ 12-14 天）诱导可使肝脏重量明显降低，肿瘤组织中 Ki67 阳性细胞比例减少， cleaved Caspase3 阳性细胞比例增加，提示 RNF125 可通过抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡，阻断已形成肿瘤的进展。

综上，该研究完整揭示了mTORC2-AKT/FOXO1/RNF125信号轴在c-MET激活/β-catenin诱导的肝癌的驱动机制：c-MET与β-catenin突变协同可激活mTORC2/AKT通路，AKT通过磷酸化TSC2和FOXO1分别激活mTORC1通路并抑制FOXO1的肿瘤抑制功能，导致FOXO1下游靶基因RNF125表达下调，而RNF125通过泛素化降解MCM9、MAP3K4等细胞周期调控因子，抑制肿瘤细胞增殖并促进凋亡。该研究不仅填补了 FOXO1 在该特定肝癌亚型中功能及调控网络的知识空白，更将 RNF125 定位为极具潜力的治疗靶点，为开发 RNF125 激活剂或双靶点 mTORC1/2 抑制剂提供了坚实的实验依据，有望为 c-MET/β-catenin 突变型肝癌患者带来全新的精准治疗方案。

原文链接：doi: 10.1097/HEP.0000000000001637

制版人：十一

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