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Acta Pharmaceutica Sinica. B | DSPP/αvß3信号轴通过调控肿瘤血管正常化抑制结直肠癌转移

Acta Pharmaceutica Sinica. B | DSPP/αvß3信号轴通过调控肿瘤血管正常化抑制结直肠癌转移
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该研究揭示了IL17F在结直肠癌微环境中的促转移作用及其对DSPP的转criptional调控机制,为肿瘤血管异常化相关实验设计提供了新的干预节点,提示靶向DSPP或可增强抗血管治疗的疗效。

 

文献概述

本文《Neutralizing dentin sialophosphoprotein facilitates tumor vascular normalization in colorectal cancer by blocking the crosstalk between tumor cells and endothelial cells》,发表于《Acta Pharmaceutica Sinica. B》杂志,系统探讨了结直肠癌(CRC)中肿瘤细胞与内皮细胞串扰如何驱动血管异常化及转移。研究通过患者来源的移植瘤(PDX)模型、高通量筛选与功能验证,揭示了牙本质涎磷蛋白(DSPP)作为关键分子介导肿瘤血管紊乱的新机制。作者进一步解析了DSPP作为整合素αvß3(ITGAV/ITGB3)配体激活MAPK通路的信号轴,并发现其上游调控因子IL17F通过NF-κB促进DSPP表达,为靶向肿瘤微环境中的细胞互作提供了理论依据。

背景知识

结直肠癌是全球第三大常见癌症,其中转移性病例预后极差,亟需解析其转移机制以开发有效干预策略。肿瘤血管结构异常——表现为密度高、通透性强、灌注差和周细胞覆盖率低——是肿瘤微环境中促进转移的重要特征。现有抗血管生成治疗(如抗-VEGF)虽可诱导肿瘤血管正常化(TVN),但疗效有限且易产生耐药。因此,识别新的调控血管异常化的因子成为关键瓶颈。当前对SIBLINGs家族蛋白(如OPN、BSP)在肿瘤中的作用已有研究,但DSPP在结直肠癌中的功能尚不明确。本研究切入点在于:是否DSPP在mCRC中异常表达?是否通过影响内皮细胞功能促进血管异常?是否可作为TVN的新型靶点?这些科学问题构成了研究的逻辑起点。

 

针对结直肠癌等实体瘤的基因敲除小鼠模型定制服务,支持全身性或组织特异性DSPP基因敲除,可用于构建精准的肿瘤微环境研究模型,适用于肿瘤免疫、血管生成及转移机制探索。

 

研究方法与核心实验

作者采用PDX模型结合临床组织样本,比较了转移性与非转移性CRC的血管特征,发现mCRC具有更高的血管密度、缺氧和通透性,但灌注和α-SMA+周细胞覆盖率更低。通过高通量微阵列分析,筛选出在mCRC中显著上调的DSPP基因。随后利用shRNA和sgRNA在HCT116和SW620细胞中敲低DSPP,发现其显著抑制HUVEC管形成和CAM模型中的血管生成,且在体内减少肿瘤生长与转移。相反,过表达DSPP则加剧血管异常和转移。为验证直接作用机制,作者通过GST pull-down和表面等离子共振(SPR)实验证实DSPP可直接结合ITGAV/ITGB3,并通过Co-IP和分子对接模拟进一步确认互作区域。使用MAPK抑制剂AZD6244或αvß3抑制剂Cyclo(-RGDfK)可逆转DSPP诱导的血管异常,表明该信号轴依赖FAK/MAPK通路。

关键结论与观点

  • 在mCRC患者组织和PDX模型中,DSPP表达显著上调,且与不良预后相关,提示其可作为结直肠癌进展的潜在生物标志物,指导后续预后评估实验设计
  • DSPP由CRC细胞分泌,通过与内皮细胞表面的ITGAV/ITGB3直接结合,激活MAPK信号通路,驱动肿瘤血管异常化,为探索肿瘤-内皮串扰机制提供了直接证据,建议在后续机制研究中重点验证该配体-受体轴
  • IL17F通过NF-κB(p65)结合DSPP启动子区,上调其转录,从而促进血管异常和转移,揭示了炎症因子调控肿瘤微环境的新路径,提示IL17F可作为干预DSPP表达的上游靶点
  • 使用DSPP抗体或αvß3抑制剂可有效诱导肿瘤血管正常化,改善灌注、减少缺氧并抑制转移,表明靶向DSPP/αvß3轴具有临床转化潜力,应推动其在联合治疗策略中的测试

研究意义与展望

该研究不仅揭示了DSPP作为新型αvß3配体在结直肠癌中的促转移功能,还提出了一条IL17F→DSPP→αvß3→MAPK的完整信号通路,为开发靶向肿瘤血管正常化的治疗策略提供了新靶点。在药物开发层面,抗-DSPP单抗或小分子抑制剂可能成为现有抗血管疗法的补充,尤其适用于IL17F高表达的患者亚群。对于临床监测,血清DSPP水平可能作为预测转移风险或治疗响应的液体活检标志物。在疾病建模方面,构建DSPP敲除的PDX或GEMM模型将有助于深入研究其在肿瘤演化中的动态作用,推动精准干预策略的建立。

 

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结语

本研究系统阐明了DSPP在结直肠癌转移中的核心作用,从分子机制上连接了炎症信号(IL17F)、肿瘤细胞分泌因子与内皮细胞功能失调。通过揭示DSPP/αvß3轴作为驱动肿瘤血管异常化的关键节点,研究为打破肿瘤微环境中的恶性循环提供了新思路。靶向该通路不仅能抑制转移,还可通过诱导血管正常化改善药物递送,从而增强化疗、免疫治疗等联合疗效。未来,将DSPP纳入结直肠癌分子分型体系,有望实现更精准的风险分层与个体化治疗。从实验室到临床,该发现为优化晚期结直肠癌患者的综合管理策略奠定了重要基石,尤其为难治性mCRC提供了新的干预路径。

 

文献来源:
Chaoqun Liu, Rui Zhou, Weiwei Liu, Wandie Lin, and Liang Zhao. Neutralizing dentin sialophosphoprotein facilitates tumor vascular normalization in colorectal cancer by blocking the crosstalk between tumor cells and endothelial cells. Acta Pharmaceutica Sinica. B.
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