《The FASEB Journal》：HOXB4 Promotes Bladder Cancer Progression in Part Through Transcriptional Activation of Smoothened
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本研究首次揭示HOXB4在膀胱癌（BCa）中通過直接結合SMO啟動子（結合位點5′-CTCATTAT-3′）轉錄激活Smoothened（SMO），進而增強Hedgehog（Hh）通路活性（表現為GLI1/2核轉位增加），促進膀胱癌細胞增殖、遷移、侵襲及實驗性肺轉移。臨床數據分析顯示HOXB4高表達與患者不良預后（PFS/OS降低）顯著相關，動物實驗證實SMO抑制劑vismodegib可抑制HOXB4過表達誘導的腫瘤生長。該研究確立了HOXB4-SMO軸作為膀胱癌進展的關鍵驅動機制，為靶向治療提供了新策略。
HOXB4在膀胱癌中的表達特征與臨床意義
研究團隊通過TCGA數據庫分析發現HOXB4在膀胱癌組織中的表達顯著高于正常膀胱組織，且晚期（II-IV期）腫瘤的表達水平明顯高于早期（I期）腫瘤。這一發現在58對配對的膀胱癌臨床樣本中得到驗證，免疫組化結果顯示癌組織中HOXB4蛋白水平顯著上調。在細胞系中，所有膀胱癌細胞系（T24、TCCSUP、5637、UM-UC-3、RT4）的HOXB4表達均高于正常尿路上皮細胞SV-HUC-1，其中5637細胞表達最高，RT4細胞表達最低。
臨床預后分析顯示，HOXB4高表達患者的總生存期（OS）和無進展生存期（PFS）均顯著縮短，且HOXB4表達水平與T分期、N分期和臨床分期呈正相關，表明HOXB4可能作為膀胱癌預后的生物標志物。
HOXB4對膀胱癌細胞惡性表型的調控作用
通過建立HOXB4穩定敲低（5637細胞）和過表達（RT4細胞）模型，研究團隊發現HOXB4顯著促進膀胱癌細胞的增殖能力。CCK-8和克隆形成實驗表明，HOXB4敲低可抑制細胞活力，而過表達則增強增殖。流式細胞術檢測顯示HOXB4敲低導致細胞凋亡增加，伴隨cleaved PARP和cleaved caspase-3水平上升。
在遷移和侵襲能力方面，Transwell和小室實驗證明HOXB4促進膀胱癌細胞的運動能力。上皮-間質轉化（EMT）相關蛋白檢測發現，HOXB4調控E-cadherin、N-cadherin、Vimentin和Slug的表達，表明其通過誘導EMT促進腫瘤轉移。體內實驗進一步證實，HOXB4敲低顯著抑制皮下移植瘤的生長和實驗性肺轉移模型的肺部定植能力。
HOXB4與Hedgehog信號通路的機制關聯
RNA測序分析發現HOXB4敲低導致570個差異表達基因，KEGG富集分析提示Hedgehog信號通路是顯著受影響的通路之一。基因集富集分析（GSEA）進一步驗證了這一發現。臨床樣本分析顯示HOXB4與SMO mRNA表達呈正相關。
機制研究表明，HOXB4直接結合SMO啟動子區域（-1685至-1678 bp處的5′-CTCATTAT-3′序列），熒光素酶報告基因實驗證實HOXB4可增強SMO啟動子活性。染色質免疫共沉淀（ChIP）-qPCR實驗直接證明了HOXB4在SMO啟動子區的富集。此外，HOXB4過表達導致GLI1和GLI2的核質比增加，表明Hedgehog通路被激活。
SMO在HOXB4功能中的關鍵作用
挽救實驗證實SMO過表達可逆轉HOXB4敲低對膀胱癌細胞增殖、遷移和凋亡的影響。在動物模型中，SMO過表達也能恢復HOXB4敲低導致的腫瘤生長抑制。這些結果明確了SMO作為HOXB4下游關鍵效應分子的地位。
靶向SMO的治療潛力研究
使用SMO抑制劑vismodegib處理荷瘤小鼠，發現該藥物能顯著抑制HOXB4過表達引起的腫瘤生長加速，且對對照組腫瘤也有抑制作用，表明靶向SMO可能成為HOXB4高表達膀胱癌的治療策略。
臨床相關性分析
臨床樣本免疫組化顯示HOXB4高表達與SMO蛋白水平正相關，進一步支持HOXB4-SMO軸在膀胱癌臨床進展中的重要性。
討論與展望
本研究首次系統闡述了HOXB4在膀胱癌中的致癌作用及其通過轉錄激活SMO調控Hedgehog通路的分子機制。值得注意的是，HOXB4在不同癌癥中可能發揮相反作用，這提示其功能具有組織特異性。雖然Shin等報道了Hedgehog通路在膀胱癌中的抑癌作用，但本研究基于更大樣本量和多方法驗證提供了相反證據。
未來研究需要解決幾個重要問題：HOXB4與TALE輔因子（PBX/MEIS）的協同作用機制、Hedgehog通路與其他信號網絡（如Hippo-YAP/TAZ、PI3K/AKT）的crosstalk，以及SMO抑制劑在特定分子分型膀胱癌患者中的臨床應用價值。
綜上所述，本研究確立了HOXB4-SMO軸作為膀胱癌進展的關鍵驅動機制，為開發新的診斷標志物和靶向治療策略提供了理論依據。
