(西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 肝膽外科,四川 瀘州 646000)
肝細(xì)胞性肝癌(HCC)是我國(guó)常見(jiàn)的惡性腫瘤性疾病,其因各種病理原因誘發(fā),如遺傳因素、肝炎病毒、酒精肝、脂肪肝、肝纖維化、肝硬化等。近年來(lái)微環(huán)境對(duì)癌組織的影響受到重視,其中細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)對(duì)HCC發(fā)生發(fā)展研究逐漸深入,涉及腫瘤的生長(zhǎng)、凋亡、耐藥、侵襲、轉(zhuǎn)移等等。細(xì)胞外基質(zhì)由復(fù)雜的分子網(wǎng)絡(luò)組成,這些分子具有不同的生化特性從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、存活、運(yùn)動(dòng)和分化。它是一個(gè)不斷改建的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)以維持組織的穩(wěn)態(tài)環(huán)境。其組成部分不斷地相互作用,其隔離和局部釋放生長(zhǎng)因子和其他信號(hào)分子,并作為細(xì)胞受體的配體來(lái)傳遞細(xì)胞黏附、遷移、增殖、凋亡等信號(hào)。此外,細(xì)胞通過(guò)合成、降解、重組和化學(xué)修飾不斷地重建和重構(gòu)ECM,這些過(guò)程是復(fù)雜的,需要嚴(yán)格控制,以維持組織穩(wěn)態(tài)。ECM穩(wěn)態(tài)的喪失被認(rèn)為是癌癥的特征之一,通常定義了腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中的過(guò)渡事件。因此,ECM不僅作為腫瘤生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)支撐,更作為腫瘤微環(huán)境的重要組成,參與HCC發(fā)生發(fā)展的過(guò)程[1]。目前對(duì)于ECM的研究已經(jīng)深入基因?qū)用?,著眼于精?zhǔn)調(diào)控ECM的重塑。并且逐步探索出部分ECM蛋白成分或成分的亞單位,用于幫助臨床上對(duì)于腫瘤疾病的診斷和治療。
FN在細(xì)胞黏附、遷移、生長(zhǎng)和分化中起重要作用。FN能與細(xì)胞外鈣黏蛋白/衰老關(guān)鍵蛋白抗原1(fibulin-1)復(fù)合體相結(jié)合,并依賴(lài)細(xì)胞表面分子syndecan-4和整合素α5β1抑制ERK1/2信號(hào)傳導(dǎo),進(jìn)而抑制細(xì)胞遷移[2]。纖連蛋白1(FN1)能引發(fā)干擾素-α1型受體(IFNαR1)啟動(dòng)子的多態(tài)性表達(dá),進(jìn)而發(fā)現(xiàn)PI3K/Akt信號(hào)通路在HCC細(xì)胞中受到強(qiáng)烈干擾,且該信號(hào)通路可被胞外FN1所觸發(fā)[3]。有研究[4]表示FN1和整合素β1蛋白水平的降低能干擾PI3K/Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,從而抑制HCC的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移。Xu等[5]確定FN1是HCC細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子CP2(TFCP2)的靶標(biāo),也是HCC轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵介質(zhì),同時(shí)TFCP2結(jié)合位點(diǎn)的基序定位于FN1的啟動(dòng)子中。抑制FN1轉(zhuǎn)錄翻譯程序可阻止過(guò)表達(dá)的TFCP2誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞侵襲性增加。在富含F(xiàn)N的基質(zhì)上通過(guò)整合素α5β6和α9β1的作用參與實(shí)現(xiàn)了癌細(xì)胞聚集體的遷移。此外,整合素α5β6驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞遷移獨(dú)立于腫瘤細(xì)胞中潛在的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)激活和Smad依賴(lài)性信號(hào)傳導(dǎo)而發(fā)生[6]。另外發(fā)現(xiàn)結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)和整合素α5β6可能通過(guò)與它們的共同配體信號(hào):FN基質(zhì)以及信號(hào)伴侶TGF-β1相互作用來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的活化和纖維化[7]。同時(shí),F(xiàn)N與腫瘤微環(huán)境中的其他基質(zhì)細(xì)胞也存在串?dāng)_情況進(jìn)而發(fā)揮促腫瘤作用。例如,在研究腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)在促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移中的作用時(shí)[8],發(fā)現(xiàn)TAM促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移的傾向是由于它們與腫瘤細(xì)胞的復(fù)雜串?dāng)_所致,而這種串?dāng)_主要是由于腫瘤微環(huán)境中腫瘤細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)介導(dǎo)的,并發(fā)現(xiàn)人肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549分泌的包含EDA的纖連蛋白(EDAFN)被鑒定為A549細(xì)胞分泌蛋白組中的一種明顯的免疫原性蛋白,該蛋白與THP-1單核細(xì)胞上的TLR-4結(jié)合,通過(guò)NF-κB信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)促炎反應(yīng)。同時(shí),EDAFN通過(guò)其自分泌活性誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,從而增強(qiáng)了其轉(zhuǎn)移能力。另外,在研究食管鱗狀細(xì)胞癌時(shí)[9]發(fā)現(xiàn)潛在轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白1(LTBP1)能誘導(dǎo)組織中腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)轉(zhuǎn)化,并增強(qiáng)CAF分泌FN1。同時(shí)在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中[10]發(fā)現(xiàn)CAF組裝的FN介導(dǎo)CAF-癌細(xì)胞兩者的關(guān)聯(lián)和定向遷移。CAF通過(guò)增加非肌肉肌球蛋白II-和血小板衍生的生長(zhǎng)因子受體α(PDGFα)介導(dǎo)的細(xì)胞收縮性和牽引力來(lái)匹配基質(zhì)中的FN,并通過(guò)整合素α5β1將FN引發(fā)的胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至胞內(nèi)。有研究[11]發(fā)現(xiàn)FN與耐順鉑的腫瘤細(xì)胞更能發(fā)生黏附,同時(shí)FN能通過(guò)MAPK/p38/ERK1/2信號(hào)通路途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞增殖,并且在順鉑敏感細(xì)胞中以P38磷酸化為主,在順鉑耐藥細(xì)胞中以ERK1/2磷酸化為主。并且同時(shí)發(fā)現(xiàn)了FN調(diào)控P53磷酸化促進(jìn)順鉑敏感腫瘤細(xì)胞的凋亡。但是纖連蛋白在HCC發(fā)生發(fā)展中并不都是負(fù)面作用,例如,有研究[12]發(fā)現(xiàn)FN的Arg-Gly-Asp(RGD)基序與整合素β1之間的相互作用被跨膜糖蛋白CD147與整合素β1競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)核而中斷。而CD147與整合素β1結(jié)合后激活下游信號(hào)通路并增強(qiáng)腫瘤惡性,而ECM中包覆的FN增強(qiáng)了E-鈣黏蛋白和Par3的表達(dá),從而防止因CD147誘導(dǎo)的E-鈣黏蛋白泛素化及Par3降解/β-catenin核轉(zhuǎn)位通路引發(fā)的細(xì)胞極性丟失。Kim等[13]證明血清中甲胎蛋白(AFP)和FN1的組合可提高診斷HCC的準(zhǔn)確性,特別是對(duì)于區(qū)分AFP水平正常的HCC患者,從而可以幫助判斷HCC早期患者的病情進(jìn)展。
HCC在富含肝星狀細(xì)胞(HSC)產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,包括LN在內(nèi)的微環(huán)境中發(fā)展。層粘連蛋白根據(jù)其蛋白鏈(α鏈、β鏈、γ鏈)組成不同而命名。在研究[14]發(fā)現(xiàn)LM-332對(duì)胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)的作用時(shí)LM-332的多個(gè)亞基單位中,α3、β3和γ2在腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲、凋亡和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)中的發(fā)揮著不同作用。層粘連蛋白332(LM-332)為整合素α3β1和α6β4的配體,可向細(xì)胞內(nèi)傳遞生物信號(hào)。研究[15]發(fā)現(xiàn)LM-332在黏著斑激酶(FAK)的泛素化參與下,通過(guò)整合素α3β1途徑誘導(dǎo)HepG3細(xì)胞耐索拉菲尼。同時(shí),LM-332可增加角蛋白K19表達(dá)[16],使mTOR磷酸化并降低磷酸化組蛋白H3表達(dá),這表明LM-332可使細(xì)胞有絲分裂減少。從而發(fā)現(xiàn)LM-332可維持和支持細(xì)胞“干性”,并導(dǎo)致HCC細(xì)胞的化學(xué)抗性。層粘連蛋白α3亞基(LAMA3)的基因突變與口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)的侵襲性相關(guān)[17]。并有研究團(tuán)隊(duì)[18-19]指出LM-332的亞基LN-γ2鏈可能是HCC監(jiān)測(cè)的潛在生物標(biāo)志物。通過(guò)免疫組化也證實(shí)[20]LN-γ2鏈?zhǔn)强谇簧圜[狀細(xì)胞癌(OTSCC)不良預(yù)后的指標(biāo)。血清中LN-γ2和去γ-羧基凝血酶原(DCP)的組合對(duì)于HCC的實(shí)驗(yàn)室診斷可能更敏感。層粘連蛋白β1(LAMB1)能夠被PDGFRα信號(hào)的激活而觸發(fā)細(xì)胞核中干燥綜合征B抗原(La/SSB)向細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),通過(guò)激活其內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)增強(qiáng)了LAMB1蛋白質(zhì)合成,進(jìn)而導(dǎo)致層黏連蛋白111(LN-111)的分泌增加。同時(shí)LAMB1/LN-111刺激了整合素α2β1(ITG)依賴(lài)性的粘著斑激酶FAK/Src原癌基因非受體酪氨酸激酶信號(hào)傳導(dǎo),它還促進(jìn)了ITG特異性下游靶標(biāo)Rho相關(guān)的蛋白激酶2(ROCK2)的卷曲螺旋,以自分泌方式誘導(dǎo)K19表達(dá),促進(jìn)侵襲偽足形成和細(xì)胞侵襲[21]。LAMC1 mMRNA編碼層粘連蛋白γ1鏈,LAMC1的過(guò)表達(dá)預(yù)示不良預(yù)后并增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移。同時(shí)發(fā)現(xiàn)miR-124負(fù)調(diào)節(jié)LAMC1蛋白表達(dá),抑制HCC細(xì)胞的遷移和侵襲。但LAMC1 miRNA應(yīng)答元件(MRE)通過(guò)吸收miR-124,促進(jìn)CD151(有促腫瘤效應(yīng))表達(dá),從而促進(jìn)了HCC惡性腫瘤的發(fā)生[22-23]。另外,層粘連蛋白受體(LR)能與色素上皮衍生因子(PEDF)相互作用[24],通過(guò)ERK1/2信號(hào)通路導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)標(biāo)志物的表達(dá)變化,如N-cadherin和slug的上調(diào),E-cadherin的下調(diào),從而介導(dǎo)HCC細(xì)胞的遷移和侵襲。
HA是糖胺聚糖家族的一員。有研究[25]表明,HA受體CD44,在暴露于致癌物的肝細(xì)胞中通過(guò)STAT3軸依賴(lài)的方式誘導(dǎo)其表達(dá)。一旦表達(dá),CD44加強(qiáng)AKT活化以誘導(dǎo)Mdm2的磷酸化和核轉(zhuǎn)位,并終止p53應(yīng)答、逃離細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡。這使得DNA損傷的肝細(xì)胞能夠逃避p53誘導(dǎo)的死亡和衰老,并對(duì)增殖信號(hào)做出反應(yīng),這些信號(hào)促進(jìn)細(xì)胞突變的固定,并將其傳遞給子細(xì)胞,進(jìn)而成為HCC的祖細(xì)胞。同時(shí),Gao等[26]證實(shí)CD44的敲除可導(dǎo)致HCC細(xì)胞MET,并抑制遷移和侵襲。同時(shí)證明該作用至少部分是通過(guò)抑制ERK/Snail途徑實(shí)現(xiàn)的。另有多項(xiàng)研究[27-28]表明,透明質(zhì)酸介導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)受體(HMMR) 的基因是與非酒精性脂肪性肝炎(NASH)和HCC相關(guān)的關(guān)鍵基因,且其在HCC中的mRNA和蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào)。HMMR通過(guò)激活G1/S和G2/M檢查點(diǎn)轉(zhuǎn)換來(lái)促進(jìn)體外HCC細(xì)胞增殖,同時(shí)伴隨著促細(xì)胞周期調(diào)節(jié)劑(包括細(xì)胞周期蛋白D1、細(xì)胞周期蛋白E和細(xì)胞周期蛋白B1)的顯著增加。且與臨床病理特征相比,HMMR的表達(dá)是一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后因素,HMMR高表達(dá)的患者預(yù)后較差。另一類(lèi)透明質(zhì)酸受體[29]RHAMM能夠被HBx通過(guò)激活了PI3K/Akt/Oct-1途徑而表達(dá)上調(diào),從而促進(jìn)癌細(xì)胞定居,導(dǎo)致轉(zhuǎn)移作用增強(qiáng)。當(dāng)透明質(zhì)酸(HA)與膠原蛋白同時(shí)存在并作為細(xì)胞的培養(yǎng)基時(shí),只需要相當(dāng)柔軟的基質(zhì)(300Pa)硬度就能引發(fā)HCC細(xì)胞Huh7擴(kuò)散,導(dǎo)致細(xì)胞的生長(zhǎng)、形態(tài)和運(yùn)動(dòng)方式類(lèi)似于這些細(xì)胞在堅(jiān)硬的基質(zhì)(>30 kPa)上的方式。并且證實(shí)HA和整合素配體(如膠原蛋白1)刺激的同步信號(hào)可以產(chǎn)生肌醇磷脂介導(dǎo)的細(xì)胞骨架信號(hào),如PIP2/PIP3表達(dá)增加,進(jìn)而誘導(dǎo)PI3K/Akt及其下游信號(hào)通路來(lái)介導(dǎo)細(xì)胞骨架收縮,細(xì)胞黏附、遷移、增殖等生物活動(dòng)[30]。還有研究[31]表明來(lái)源于HCC組織中的HA能夠觸發(fā)了腫瘤微環(huán)境中嗜中性粒細(xì)胞的功能性自噬特異性蛋白(LC3)和自噬體的顯著增加,同時(shí)發(fā)現(xiàn)抑制Erk1/2、p38和NF-κB信號(hào)的激活可以顯著減弱這種腫瘤引起的嗜中性粒細(xì)胞自噬。這種自噬還與MMP-9的持續(xù)產(chǎn)生以及癌細(xì)胞的晚期遷移有關(guān)。表明抑制這種自噬能有效抑制HCC發(fā)生發(fā)展。另外,有團(tuán)隊(duì)[32]在研究透明質(zhì)酸中加入TGF-β作為人工硬度可調(diào)的生化及物理?xiàng)l件共存的ECM。并證明固定有TGF-β1(i-TGF)的僵硬基質(zhì)是誘導(dǎo)細(xì)胞出現(xiàn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化唯一條件,其中i-TGF增加了特定的TGF-β1受體(TβRI)的表達(dá)以激活PI3K途徑,并擴(kuò)大細(xì)胞黏附以誘導(dǎo)整合素β1的表達(dá)增加。然后通過(guò)整合素β1/vinculin/p-FAK途徑增強(qiáng)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo),導(dǎo)致PI3K活化。以此證明ECM的化學(xué)和物理機(jī)械信號(hào)同時(shí)對(duì)HCC細(xì)胞產(chǎn)生的影響。而一項(xiàng)涉及316例患者的回顧性分析[33]也表明了細(xì)胞透明質(zhì)酸與腫瘤的不良特征和預(yù)后不良顯著相關(guān)。
膠原蛋白是ECM的主要結(jié)構(gòu)蛋白。膠原蛋白纖維為細(xì)胞外基質(zhì)提供抗拉強(qiáng)度,限制組織的膨脹性。HCC組織中的膠原蛋白有多重類(lèi)型。I型膠原蛋白α1(COL1A1)[34]是I型膠原蛋白的主要成分,COL1A1賦予HCC細(xì)胞生存優(yōu)勢(shì)和增強(qiáng)的致癌性。siRNA介導(dǎo)的COL1A1表達(dá)沉默(siCOLIA1),siCOL1A1通過(guò)減弱干性標(biāo)志物SOX2,OCT4和CD133的表達(dá),消除了依賴(lài)Slug的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和HCC干性基因標(biāo)記,從而抑制了HCC細(xì)胞的增殖克隆性,運(yùn)動(dòng)性,侵襲性和腫瘤球的形成。III型膠原蛋白相關(guān)分子[35-36]:III型前膠原的N端前肽(PIIINP)可在血液中檢測(cè)出來(lái),并證明了該生物標(biāo)志物的測(cè)量可能是成年人和兒童非酒精性脂肪肝存在肝纖維化的可靠證據(jù)。VI型膠原蛋白alpha3(Col6a3)是肝纖維化的生物標(biāo)志物[37],其裂解形式內(nèi)啡肽(ETP)在脂肪組織功能障礙,胰島素抵抗和乳腺癌的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。ETP在非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)的發(fā)展過(guò)程中扮演重要角色,并且在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)和肝細(xì)胞癌(HCC)的發(fā)生中起重要作用,以此證明ETP水平升高與慢性肝病有緊密聯(lián)系。由肝星狀細(xì)胞HSC自分泌的膠原三螺旋重復(fù)序列1(CTHRC1)[38]在肝纖維化中顯著上調(diào),其促進(jìn)HSC從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài),并通過(guò)激活TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)增強(qiáng)HSC的遷移。膠原蛋白形成過(guò)程中的關(guān)鍵酶是P4HA2[39],NF-κB可以與P4HA2的啟動(dòng)子結(jié)合以激活其轉(zhuǎn)錄,同時(shí)lncRNA LMCD1-AS1充當(dāng)let-7g的分子海綿,以轉(zhuǎn)錄后誘導(dǎo)let-7g的靶基因即P4HA2表達(dá),所以可通過(guò)抑制NF-κB/P4HA2和LMCD1-AS1/let-7g/P4HA2來(lái)抑制異常的膠原蛋白沉積而減輕肝纖維化。有研究[40]表示膠原蛋白同族體3(Shc3)表達(dá)與微血管浸潤(rùn),癌癥分期和不良預(yù)后相關(guān)。其與主要穹頂?shù)鞍紫嗷プ饔?,?dǎo)致獨(dú)立于Shc1和c-Raf的MEK1/2和ERK1/2激活,并誘導(dǎo)了上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,促進(jìn)了HCC細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。Shc3異位表達(dá)與MVP/MEK/ERK形成復(fù)合物,增強(qiáng)ERK的活化,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖并在HCC索拉菲尼耐藥中發(fā)揮重要作用。腫瘤在生長(zhǎng)中的微環(huán)境是動(dòng)態(tài)和非線性的生態(tài)系統(tǒng),其中的癌細(xì)胞適應(yīng)其局部微環(huán)境,這些適應(yīng)進(jìn)一步改變了微環(huán)境,引發(fā)了更多變化。例如導(dǎo)管原位癌[41](DCIS)的無(wú)血管特征使管腔周壁呈酸性,癌細(xì)胞必須適應(yīng)這種酸性環(huán)境才能生存。初期癌癥中的酸性環(huán)境會(huì)誘導(dǎo)癌細(xì)胞本身產(chǎn)生膠原蛋白,并通過(guò)與ECM重塑酶(如TGM2和LOXL2)的交聯(lián),重塑腫瘤微環(huán)境以適應(yīng)酸性環(huán)境而促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。且有研究[42]提出DCIS病變周?chē)z原組織與疾病的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。另一個(gè)因產(chǎn)生膠原蛋白而使微環(huán)境改變以促腫瘤生長(zhǎng)的例子[43]是在慢性乙型肝炎病毒(HBV)引發(fā)的HCC組織中,HBV編碼的蛋白X(HBx)可通過(guò)缺氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)/賴(lài)氨酰氧化酶(LOX)途徑調(diào)控膠原蛋白的沉積,從而參與ECM重塑改變腫瘤微環(huán)境以促進(jìn)HCC轉(zhuǎn)移。
除了上述ECM中的重要蛋白組分作為化學(xué)信號(hào)影響著HCC細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展,也有ECM的物理機(jī)械信號(hào)在改變細(xì)胞的生物學(xué)活動(dòng)。有研究團(tuán)隊(duì)[44]發(fā)現(xiàn)更硬的細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境可以促進(jìn)非編碼RNA miR-3682-3p的表達(dá),其標(biāo)靶并抑制PHLDA1的表達(dá)進(jìn)而抑制癌細(xì)胞凋亡并促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。在HCC組織中的HSC中[45],基質(zhì)硬度的增加通過(guò)RHOA激活PI3K/Akt信號(hào)傳導(dǎo)以誘導(dǎo)E1結(jié)合蛋白p300的磷酸化,并使p300發(fā)生核轉(zhuǎn)位,在那里它上調(diào)了能使HSC活化和轉(zhuǎn)移增強(qiáng)的基因的轉(zhuǎn)錄,比如CXCL2基因的轉(zhuǎn)錄,證明ECM硬度增加能誘導(dǎo)HSC活化為肌成纖維細(xì)胞。較高的基質(zhì)剛度能夠顯著增強(qiáng)惡性表型并獨(dú)立誘導(dǎo)HCC細(xì)胞中EMT的發(fā)生,且有三個(gè)信號(hào)通路共同聚集于Snail的表達(dá)來(lái)參與了硬度介導(dǎo)的EMT作用,包括整合素介導(dǎo)的S100A11膜易位,eIF4E磷酸化和TGFβ1自分泌三個(gè)通路,從而參與HCC細(xì)胞的侵襲和遷移[46]。還發(fā)現(xiàn)基質(zhì)硬度增加通過(guò)CX C4型趨化因子受體(CXCR4)降低UBTD1的水平[47],UBTD1參與了蛋白酶體依賴(lài)性的主要細(xì)胞機(jī)械換能器YAP的降解。所以當(dāng)UBTD1水平下降,YAP降解過(guò)程受阻,導(dǎo)致針對(duì)YAP的基因和YAP下游信號(hào)的激活。并且CXCR4增加了基質(zhì)硬度,介導(dǎo)增殖、EMT并維持細(xì)胞干性。同時(shí),發(fā)現(xiàn)ECM誘導(dǎo)的JNK和p38/MAPK信號(hào)通路誘導(dǎo)YAP激活的過(guò)程在促進(jìn)HCC細(xì)胞的有氧糖酵解和細(xì)胞遷移中起主要作用。有實(shí)驗(yàn)[48]證明較高的基質(zhì)硬度能通過(guò)整合素β1/α5/JNK/c-JUN信號(hào)通路誘導(dǎo)HCC細(xì)胞中的賴(lài)氨酸氧化酶樣2(LOXL2)上調(diào)。LOXL2促進(jìn)纖連蛋白的產(chǎn)生及MMP-9和CXCL12的表達(dá)以及骨髓來(lái)源樹(shù)突狀細(xì)胞(BMDC)的募集以協(xié)助細(xì)胞轉(zhuǎn)移前微環(huán)境的形成?;|(zhì)硬度可能通過(guò)激活整合素β1/Akt/mTOR/SOX2信號(hào)通路參與HCC的干性特征的調(diào)節(jié)過(guò)程[49]。ECM硬度增加下調(diào)了MMP-9的表達(dá)和分泌,而導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)無(wú)法正常降解,同時(shí)上調(diào)了TIMP-1的分泌(不是HSC分泌)更加促進(jìn)了基質(zhì)硬度的增加。同時(shí)觀察到肝細(xì)胞癌相關(guān)的纖維化組織中活化的HSC中MMP-9的表達(dá)顯著降低也從側(cè)面證實(shí)基質(zhì)硬度增加與HSC調(diào)控的MMP-9/TIMP-1比例失調(diào)在肝纖維化持續(xù)存在(正反饋效應(yīng))之間的聯(lián)系[50]。
HCC的進(jìn)展受到細(xì)胞外基質(zhì)的多重因素影響和調(diào)控,在無(wú)法盲目降解或敲除ECM中任意蛋白成分(可能會(huì)促進(jìn)HCC的轉(zhuǎn)移)的情況下,找到某種特定的方法而靶向調(diào)節(jié)ECM中成分,精準(zhǔn)控制ECM重塑,成為了目前臨床及基礎(chǔ)研究中重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí),現(xiàn)階段的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)仍然缺乏完整有效且合適的ECM模型來(lái)模擬HCC細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境,當(dāng)前實(shí)驗(yàn)研究更多只是研究單一的或幾種組合的ECM蛋白成分對(duì)HCC細(xì)胞的作用,這無(wú)法全面探索ECM整體與HCC細(xì)胞之間的相互作用,所以探索并盡可能模擬出完整的ECM蛋白微環(huán)境,用以培養(yǎng)HCC細(xì)胞以探究ECM多成分對(duì)細(xì)胞的作用是未來(lái)可行的研究方向。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),基因工程和程序化研究應(yīng)合理利用起來(lái),結(jié)合臨床案例,尋找更多對(duì)于調(diào)控ECM成分有效的基因組,推動(dòng)精準(zhǔn)調(diào)控HCC微環(huán)境成分的研究和發(fā)展。