原發(fā)性肝癌(Primary liver cancer,PLC)是我國發(fā)病率和死亡率極高的惡性腫瘤。其發(fā)病分子機制復雜且尚未清楚。由于缺乏模擬人肝癌的研究模型,研究人員對人PLC發(fā)病分子機制和其治療手段的研究仍然進展緩慢。近年來,肝臟人源化小鼠模型被廣泛用于藥物驗證及癌癥等領域的研究,如能夠在人源化模型中將人原代肝細胞誘導為肝癌將有助于解開肝癌發(fā)生的關鍵分子機理和臨床前藥物驗證模型等問題。
近日,中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員李鵬、李尹雄團隊在EMBO Reports上發(fā)表題為Transforming primary human hepatocytes to hepatocellular carcinoma with genetically defined factors的研究成果,利用人原代肝細胞體內誘導了原發(fā)性肝癌模型并進行了應用。
為篩選可直接誘導原代肝細胞為肝癌細胞的癌基因/突變抑癌基因組合,研究人員利用多基因混合轉染的方式對原代細胞進行轉染,并利用肝臟人源化小鼠模型進行體內篩選,最終發(fā)現(xiàn)誘導的腫瘤高表達MYC、TP53R249S和KRASG12D。免疫熒光結果顯示,該類型腫瘤細胞高表達GPC3、AFP及CK19,但不表達EpCAM,證明利用該模型誘導的腫瘤為肝癌,即誘導型肝癌 (induced HCC)。進一步驗證發(fā)現(xiàn),MYC和TP53R249S聯(lián)合表達即可誘導PHH在原位直接轉化為肝癌 (iHCC),而KRASG12D可顯著提高其致瘤率。生物信息分析發(fā)現(xiàn),iHCC和臨床HCC樣本有相同的基因表達譜特征,且在連續(xù)移植后仍能夠維持HCC的特性。
研究人員結合轉錄組分析發(fā)現(xiàn)MUC1和FAP在肝癌中高表達,而在正常肝臟中不表達。由此,分別制備了靶向MUC1和FAP的嵌合抗原受體 (CAR) T細胞,體外和體內殺傷結果顯示這兩種CAR-T細胞均能有效殺傷iHCC細胞,為肝癌的臨床治療提供了新的標志物和潛在的治療靶點。研究人員利用該模型獲得的腫瘤細胞,在體外及體內評估了MEK1/2抑制劑 (曲美替尼,Trametinib) 和CDK4/6抑制劑 (帕博西尼,palbociclib) 對肝癌的治療作用。結果顯示聯(lián)合用藥可有效誘導肝癌細胞進入衰老狀態(tài)并最終死亡,為肝癌的臨床治療提供了新型治療方案。該研究為探究肝癌發(fā)生發(fā)展提供實驗和理論基礎,誘導型肝癌(iHCC)模型可應用于發(fā)掘肝癌早期診斷標志物、篩選免疫細胞治療的新靶點及評價肝癌藥物的藥效等轉化研究。
相關研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金以及廣東省重點研發(fā)計劃等項目的資助。
廣州生物院在原發(fā)性肝癌模型構建及其應用方面獲進展
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