《Food and Waterborne Parasitology》：Clonorchis sinensis promotes hepatocellular carcinoma progression via a potential PTTG1-β-catenin-c-MYC axis
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肝吸蟲（華支睪吸蟲）感染是肝癌的明確風險因素，但其促進肝癌進展的具體分子機制尚不清楚。本研究聚焦于此，發(fā)現(xiàn)并驗證了垂體腫瘤轉化基因1（PTTG1）在其中的關鍵作用。研究人員通過多組學分析、細胞功能實驗和動物模型證實，肝吸蟲的排泄分泌產物可上調PTTG1表達，進而通過激活Wnt/β-聯(lián)蛋白（β-catenin）通路及其下游靶點c-MYC、CD44，增強肝癌細胞的惡性表型和干性特征。這項研究揭示了肝吸蟲促進肝癌進展的新分子軸，為相關肝癌的精準治療提供了潛在靶點。
肝吸蟲，學名華支睪吸蟲（Clonorchis sinensis），作為一種主要通過生食淡水魚傳播的寄生蟲，在東亞地區(qū)廣泛流行，是世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構（IARC）認定的一類致癌物。長久以來，它被明確證實是膽管癌的致病元兇。然而，流行病學數(shù)據也顯示，肝吸蟲感染與另一種更為常見的肝臟惡性腫瘤——肝細胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）的不良預后密切相關。盡管這種關聯(lián)已被觀察到，但背后的具體分子機制卻像一團迷霧，科學家們尚不清楚這只小小的寄生蟲是如何“助力”肝癌細胞變得更具侵襲性、更容易轉移和復發(fā)的。揭示這個黑箱機制，對于理解寄生蟲相關的肝癌發(fā)生、發(fā)展至關重要，也是尋找有效干預靶點的第一步。
為了解開這個謎團，來自廣西醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院的研究團隊在《Food and Waterborne Parasitology》期刊上發(fā)表了一項重要研究。他們通過整合臨床樣本分析、多組學技術、細胞分子實驗以及動物模型，系統(tǒng)性地探索了肝吸蟲感染促進肝癌進展的潛在分子通路。該研究首次將目光聚焦于一個名為垂體腫瘤轉化基因1（Pituitary Tumor-Transforming Gene 1, PTTG1）的癌基因，并初步勾勒出一條由肝吸蟲排泄分泌產物（Excretory-Secretory Products, ESP）觸發(fā)，經由PTTG1介導，最終通過Wnt/β-聯(lián)蛋白（β-catenin）-c-MYC軸增強肝癌惡性表現(xiàn)和干細胞特性的作用鏈條。
為了開展這項研究，研究人員綜合運用了多項關鍵技術：首先，他們構建了包含華支睪吸蟲感染陽性與陰性配對的肝細胞癌（HCC）患者臨床隊列，并采集了其腫瘤及癌旁組織樣本用于分析。其次，采用了轉錄組測序（RNA-seq）和生物信息學分析（包括差異基因分析、基因集富集分析GSEA、加權基因共表達網絡分析WGCNA）來篩選與感染狀態(tài)相關的關鍵基因和信號通路。第三，利用成像質譜流式技術（Imaging Mass Cytometry, IMC）在蛋白質和空間層面驗證了關鍵分子的表達。第四，在細胞水平，通過構建PTTG1過表達和敲低的穩(wěn)轉肝癌細胞系（MHCC-97H和MHCC-LM3），并結合肝吸蟲ESP共培養(yǎng)，進行了一系列功能實驗（如細胞增殖、遷移、侵襲、球體形成和細胞周期分析）以驗證表型。最后，研究還使用了二乙基亞硝胺（Diethylnitrosamine, DEN）誘導的大鼠肝癌模型以及小鼠皮下移植瘤模型，在活體動物中驗證了PTTG1的致癌作用和ESP的影響。
研究結果
3.1. 轉錄組譜的主成分分析揭示了不同組織類型和華支睪吸蟲感染狀態(tài)下的表型差異
對內部轉錄組數(shù)據的分析顯示，華支睪吸蟲陽性與陰性的肝癌組織、以及華支睪吸蟲陽性的癌組織與癌旁組織之間，在分子表型上存在分離趨勢，表明感染狀態(tài)影響了腫瘤的轉錄特征。
3.2. Wnt/β-聯(lián)蛋白（β-catenin）-c-MYC信號通路在華支睪吸蟲陽性HCC中被激活
通過差異基因分析和基因集富集分析發(fā)現(xiàn)，在華支睪吸蟲陽性HCC中，Wnt信號通路以及包括E2F靶點、G2M檢查點、MYC靶點在內的多個致癌特征基因集被顯著富集。成像質譜流式技術進一步證實，在華支睪吸蟲陽性腫瘤組織中，癌蛋白c-MYC和干細胞標志物CD44的蛋白表達水平顯著升高。
3.3. PTTG1被確定為華支睪吸蟲陽性HCC中的關鍵調控分子
通過加權基因共表達網絡分析，研究人員發(fā)現(xiàn)與華支睪吸蟲感染狀態(tài)強相關的基因模塊，并與差異表達基因及預后相關基因取交集，最終鎖定PTTG1為核心候選基因。生存分析也證實，PTTG1高表達與肝癌患者不良的總生存期和無復發(fā)生存期相關。
3.4. 華支睪吸蟲感染影響HCC中PTTG1的表達
免疫組織化學結果顯示，PTTG1蛋白表達水平呈階梯式上升：在華支睪吸蟲陽性腫瘤中最高，陰性腫瘤次之，癌旁組織最低。這一趨勢在大鼠DEN誘導的肝癌模型中也得到復制，即華支睪吸蟲共感染顯著增強了肝癌組織中的PTTG1表達。體外實驗表明，用華支睪吸蟲ESP處理肝癌細胞，能顯著上調PTTG1的mRNA和蛋白水平，同時也能提高β-聯(lián)蛋白、c-MYC和CD44的蛋白水平。
3.5. PTTG1促進HCC的惡性表型
功能實驗證實，在肝癌細胞中過表達PTTG1，能夠顯著增強細胞的增殖、遷移、侵襲、球體形成能力，并促進細胞周期G1/S期轉換；相反，敲低PTTG1則抑制這些惡性表型。蛋白質印跡法分析顯示，PTTG1過表達會上調CD44、β-聯(lián)蛋白和c-MYC的蛋白水平。在小鼠皮下移植瘤模型中，PTTG1過表達加速了腫瘤生長，而敲低則抑制了腫瘤生長，并且腫瘤組織中上述標志物的表達變化與細胞實驗結果一致。
3.6. 華支睪吸蟲通過PTTG1-β-聯(lián)蛋白（β-catenin）-c-MYC軸促進HCC干性
關鍵的“救援”實驗表明，在PTTG1敲低的細胞中，加入華支睪吸蟲ESP進行共培養(yǎng)，可以部分恢復因PTTG1缺失而受損的細胞遷移、增殖、侵襲、球體形成能力以及G1/S期細胞周期進程。同時，ESP共處理也能部分逆轉因PTTG1敲低而降低的PTTG1、CD44、β-聯(lián)蛋白和c-MYC的蛋白表達水平。
結論與意義
本研究通過系統(tǒng)的實驗證據鏈表明，華支睪吸蟲感染是肝癌進展的一個重要促進因素。其核心機制在于，寄生蟲的排泄分泌產物能夠上調肝癌細胞中癌基因PTTG1的表達。PTTG1的升高進而激活了經典的Wnt/β-聯(lián)蛋白信號通路，導致其下游關鍵靶標c-MYC和干細胞標志物CD44的表達增加，最終賦予肝癌細胞更強的增殖、遷移、侵襲能力和干細胞樣特性（即“干性”）。這一系列效應在細胞模型和動物模型中均得到了驗證。
這項研究的意義在于，它首次將PTTG1置于華支睪吸蟲相關肝癌惡性進展的核心位置，并初步闡明了“ESP-PTTG1-β-catenin-c-MYC”這條潛在的分子作用軸。這為理解寄生蟲如何“改造”宿主細胞微環(huán)境、驅動癌癥惡化提供了新的視角。更重要的是，PTTG1及其下游通路分子（如β-catenin, c-MYC）可能成為華支睪吸蟲感染陽性肝癌患者潛在的生物標志物和治療靶點。針對這一通路的干預，有望為這類預后通常更差的肝癌患者提供新的精準治療策略。當然，作者也指出了研究的局限性，例如臨床樣本量有限、使用的動物模型（DEN誘導）可能無法完全模擬人類肝癌發(fā)生的復雜過程，以及未來需要探索PTTG1在腫瘤免疫微環(huán)境中的作用等。這些都為后續(xù)更深入的研究指明了方向。
