肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是肝癌中最常见的类型,其发生率在所有肿瘤中排名第六,而死亡率则位居第三,对人类健康构成了严重威胁。作为一种高度异质化的恶性肿瘤,HCC的早期诊断一直是临床上的一大挑战。大多数患者通常在病情发展至晚期才被确诊,错过了最佳的治疗时机。这不仅限制了可用的治疗选择,还导致了较差的预后结果。若能在早期检测到HCC,患者的预后将显著改善,5年生存率通常超过70%。然而,由于许多患者在病程晚期才被发现,导致5年总生存率低于16%。
索拉非尼(Sorafenib)是第一个被证明对晚期HCC有效的治疗药物,并已作为标准治疗方案使用超过十年。虽然索拉非尼在某种程度上取得了疗效,但与安慰剂相比,其整体生存期的延长仅为28个月。近年来,随着免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitor,ICI)联合疗法的应用,晚期HCC的治疗迎来了新的曙光。尽管如此,复发性及新发HCC肿瘤发展至无法治愈的晚期阶段的比例仍然很高。因此,寻找新的HCC靶点依然是临床亟待解决的问题。
研究显示,肝脏肿瘤的发生和进展与表观遗传学存在密切关系。在HCC中,常见的表观遗传异常包括DNA甲基化、组蛋白修饰变化、miRNA表达失调及相关基因表达的失调。通过靶向表观遗传机制的治疗策略,能够纠正这些异常,进而有效抑制HCC的发生和进展。组蛋白修饰作为表观遗传调控的关键机制之一,已引起广泛关注。本研究旨在筛选对HCC发生及发展具有重要作用的表观遗传调控因子,为HCC靶向治疗提供理论依据。
基于TCGA数据库中肝癌(LIHC)样本的差异表达基因,我们进行了系统的表观遗传学分析,筛选出Fibrillarin(FBL)作为关键候选基因。FBL是一种rRNA 2'-O-甲基转移酶,研究发现其在HCC中具有显著的促癌作用。通过一系列体内外功能实验,我们深入探讨了FBL的潜在机制。体外实验表明,敲低FBL显著抑制HCC细胞的增殖。在体内实验中,我们构建了多种小鼠模型,包括细胞源性异种移植(CDX)、患者源性异种移植(PDX)模型及Fbl肝特异性敲除小鼠的DEN诱导性HCC模型,结果均证实FBL在HCC的发生发展中扮演重要角色。
进一步的机制研究表明,FBL通过招募转录因子YY1至CAD启动子区域,进而调控CAD的表达,促进HCC的发展。此外,我们还发现氟达拉滨磷酸盐是FBL的一个新型抑制剂,能够有效地抑制HCC的生长。值得注意的是,氟达拉滨磷酸盐与乐伐替尼(Lenvatinib)联用,展现出了协同增强的抗肿瘤活性。本研究揭示了FBL-YY1-CAD通路在HCC中的促癌作用,并首次提出氟达拉滨磷酸盐作为FBL的潜在抑制剂,具有良好的应用前景。
综上所述,我们的研究强调了FBL在HCC中的重要性,发现其与CAD的表达有显著正相关,并且这一表达受到FBL与转录因子YY1共同调控。此外,通过结合现代生物医学技术如IHC分析和Western blot,我们成功地证明FBL的上调与HCC患者不良预后之间的密切关联。特别地,我们在本研究中没有使用图片,而专注于深入的生物医学研究,以确保为HCC的靶向治疗提供充分的理论支持。
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