引言:胃癌是全球第四大癌症死因,特别是转移性胃癌的治疗挑战巨大,存活率极低。虽然化疗技术有所进步,但依然亟需新疗法的出现。癌症的遗传与分子多样性为精准靶向治疗提出了更高要求,实现这一目标要面临诸多挑战,包括肿瘤抑制基因变异及缺乏合适研究模型。最新研究利用精密小鼠模型模拟关键通路突变,加深了我们对胃癌转移机制的认识。研究发现Bcl-2家族在转移抑制上可能具有价值,RASA1、NF2缺失与胃癌扩散和干细胞增殖存在关联,它们与YAP的相互作用或在特定转移性胃癌中触发合成致死效应,为患有这些缺陷的患者带来了治疗新策略的曙光[1]。
新靶标发现与临床启示
研究首次采用全基因组CRISPR筛选技术[2],构建了一个庞大的基因编辑库,覆盖了18 424个小鼠基因的90 230个sgRNA,为精准筛选提供了前所未有的广度和深度。通过在免疫功能健全的小鼠模型中引入该敲除库,研究团队不仅验证了筛选系统的有效性——在不同试验阶段sgRNA的回收率均保持较高水平。更重要的是,研究观察到敲除细胞群与对照组在腹膜转移率上有显著差异:
(1)转移抑制基因的识别:试验结果显示,敲除NF2或RASA1基因的小鼠模型中,腹膜转移的发生率显著低于对照组。
(2)生存率影响:与对照组相比,敲除库细胞注射小鼠的腹膜扩散及由此引起的腹水积聚,显著缩短了其存活期。
(3)病理学特征:组织学和分子层面的分析进一步证实,NF2与RASA1的缺失与低分化癌细胞的高增殖活性相关,提示这些基因可能是控制胃癌细胞恶性行为的关键开关。
研究结果显示,NF2和RASA1细胞在腹膜播散方面表现出了统计学意义的抑制效果。这些发现为进一步研究胃癌转移提供了重要线索。
转移性胃癌分子亚型的探索
通过对癌症基因组图谱数据的分析,研究发现RASA1和NF2在人类胃癌中扮演着重要的角色[3,4]。据统计,约有7%的胃癌患者存在RASA1突变,这与远处转移现象密切相关,表明RASA1变异可能是评估患者转移风险的一个重要生物标志物。尽管NF2突变相对少见,其与患者生存期缩短的关联性不容忽视,特别是NF2的低表达与RASA1突变共同导致了转移性胃癌的严重结果(见图1)。

图1. NF2和RASA1缺乏症在胃癌患者中的临床意义
进一步的研究发现,RASA1和NF2缺陷不仅影响了胃癌患者的临床结果,还在转移性胃癌的形成和发展中发挥着关键作用。体内实验结果显示,RASA1和NF2缺陷显著增强了胃癌细胞在腹膜内的传播能力。当临床医生在面对这些特定分子亚型的患者时,应考虑到其独特的生物学行为和治疗反应性。
联合抑制策略的探讨
研究发现,同时抑制Bcl-2家族成员(如Bcl-xL)和转录共激活因子YAP,可以在RASA1和NF2双缺陷的转移性胃癌中诱发合成致死效应(见图2)。在特定遗传背景下(即RASA1和NF2缺陷的胃癌细胞),同时抑制Bcl-2家族成员和YAP可以触发这一效应,仅对携带这些特定基因缺陷的肿瘤细胞产生致命影响,而对正常细胞相对安全。这种高度特异性的治疗策略,不仅提高了治疗效率,也最大限度地减少了对机体的不良反应。

图2. Bc1-2和YAP信号调控的合成致死率
此外,YAP作为Hippo信号通路的核心效应器,其异常活化与多种癌症的发生、发展、侵袭和转移紧密相连。通过与TEAD家族转录因子相互作用,YAP调控着涉及细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成等关键基因的表达,从而促进肿瘤的恶性特征。此外,YAP还在肿瘤微环境中扮演着重要角色,影响着肿瘤与周围组织的相互作用,甚至与化疗药物的耐药性有关。虽然直接干预TEAD-YAP相互作用的药物研发取得了一定进展,但在临床应用中仍面临着选择性、毒性及耐药性等挑战。
多种方法解锁抗癌治疗的新维度
近年来,在科研界和医药产业的共同努力下,针对Bcl-2家族尤其是Bcl-xL抑制剂的开发取得了重大突破。这些新型抑制剂不仅表现出高度的选择性,能够精准靶向并抑制Bcl-xL的功能,其卓越的抗肿瘤活性也在多种体内模型中得到了验证,为克服传统疗法的局限性提供了新思路。以Bcl-2抑制剂Venetoclax为例,它通过恢复癌细胞的凋亡途径,为血液肿瘤患者带来了革命性的治疗效果,证明了这一策略的有效性。
结合YAP在促进癌症进展和调控肿瘤微环境中的关键作用,以及Bcl-2抑制剂与YAP抑制策略,为克服胃癌等实体瘤的转移难题开辟了新的治疗前景。这种组合策略理论上能够多管齐下,一方面通过抑制Bcl-xL促进癌细胞的凋亡,另一方面干扰YAP介导的细胞增殖和侵袭途径,从而实现对肿瘤细胞生存和扩散能力的双重打击,有望提高治疗响应率并减少复发风险。
此外,RASA1和NF2均具有使胃癌发生侵袭和扩散的特性,导致胃癌发生进一步转移,因此通过恢复或模拟RASA1的酶激活蛋白活性,以及恢复NF2/Merlin介导的细胞粘附功能,理论上可以阻止胃癌细胞的迁移和侵袭,限制肿瘤的局部侵袭和远处转移。其中RASA1通过抑制Ras家族GTPases(如Rac1和Cdc42)的活性,对细胞信号传导起到了“刹车”作用。(这一机制对于调控细胞增殖、迁移、侵袭至关重要),同时其参与调控Wnt/β-catenin信号通路和Rho-GTPase介导的细胞骨架重组,后者是胃癌细胞微环境适应性和转移能力的基础。因此,RASA1的失活或功能障碍可解除对这些促转移过程的自然抑制,促进胃癌的侵袭和扩散。
考虑到RASA1与NF2在胃癌转移中的关键调控作用,它们成为了极具吸引力的治疗靶标。通过结合针对这些分子的靶向治疗策略与现有的化疗、免疫治疗等手段,可能进一步提高治疗响应率,为胃癌患者提供更为精准和高效的治疗方案。
结论与展望
综上所述,本研究揭示了Bcl-2家族成员和YAP在RASA1和NF2双缺陷的转移性胃癌中协同诱导合成致死现象,为攻克此类胃癌提供了全新的治疗策略。通过精准靶向这些关键分子,有望研发出更为有效、副作用小的治疗方法,遏制胃癌转移进程,提高患者生存率。这一研究成果不仅丰富了我们对胃癌转移机制的认知,也为未来临床试验的设计与实施奠定了坚实的理论基础。随着后续研究的深入和临床验证的推进,联合抑制Bcl-2家族成员和YAP的策略有望成为胃癌个体化治疗的新里程碑,引领胃癌治疗进入更加精准、高效的个性化时代。
参考文献
(上下滑动可查看)1.Kwon JW, Oh JS, Seok SH, An HW, Lee YJ, Lee NY, Ha T, Kim HA, Yoon GM, Kim SE, Oh PR, Lee SH, Voon DC, Kim DY, Park JW. Combined inhibition of Bcl-2 family members and YAP induces synthetic lethality in metastatic gastric cancer with RASA1 and NF2 deficiency. Mol Cancer. 2023 Sep 20;22(1):156. 2.Tzelepis K, Koike‐Yusa H, De Braekeleer E, Li Y, Metzakopian E, Dovey OM, et al. A CRISPR Dropout Screen Identifies Genetic Vulnerabilities and Ther‐ apeutic Targets in Acute Myeloid Leukemia. Cell Rep. 2016;17:1193–205. 3.Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive molecularcharacterization of gastric adenocarcinoma. Nature. 2014;513:202-9.4.Sanchez‐Vega F, Mina M, Armenia J, Chatila WK, Luna A, La KC, et al. Oncogenic Signaling Pathways in The Cancer Genome Atlas. Cell. 2018;173:321–37.e10.