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李咏生教授团队揭示核糖核酸酶T2缺失导致MET激活促进肝癌转移的机制

肿瘤瞭望消化时讯发表时间：2025-02-13 11:41:35

肝癌是最常见的恶性肿瘤之一，我国的肝癌病例占全球的55%，对我国的国计民生构成了严峻的挑战。近年来，针对肝癌的治疗手段取得了极大的进展，但大多数患者的生存获益仍然有限，总体上晚期肝癌患者的5年生存率仅14.3%。转移扩散是导致肝癌患者死亡的主要原因。越来越多的证据表明，受体酪氨酸激酶（RTKs）在肝癌侵袭转移的过程中发挥着至关重要的作用。索拉非尼、仑伐替尼、多纳非尼、瑞戈非尼等酪氨酸激酶抑制剂靶向RTKs激活是阻断肝癌侵袭转移的重要策略，然而，调控RTKs的分子机制仍有待进一步探索。

2025年2月4日，重庆大学附属肿瘤医院李咏生教授团队在Advanced Science上发表了文章RNASET2 deficiency induces hepatocellular carcinoma metastasis through cholesterol-triggered MET activation，揭示了肝癌中RNASET2的低表达驱动胆固醇介导的MET信号通路激活在促肝癌转移中的重要作用。

核糖核酸酶（RNase）是一类广泛存在的RNA水解酶，在人体中主要包括RNase A与RNase T2两大亚家族。近年来，多个RNase A酶被证实可作为特异性配体激活RTKs信号通路，进而驱动肿瘤恶性进展。有别于包含13个成员的RNase A家族，RNase T2进化古老，在除古细菌外的所有生物中保守存在，RNASET2是人RNase T2家族唯一成员。目前，关于RNASET2的研究主要聚焦于通过切割RNA发挥作用。例如，RNASET2催化RNA裂解为自噬性尿嘧啶，从而降低结直肠癌细胞对5-氟尿嘧啶的敏感性。RNASET2将RNA切割为特异性尿苷片段，并作为配体激活TLRs。RNASET2是否具有激活RTKs的功能尚不清楚。

该研究团队发现，RNASET2在肝癌患者与DEN诱导的肝癌小鼠模型肿瘤组织中均低表达，且其水平与肝癌细胞的侵袭转移潜能负相关。研究人员构建了敲除和过表达RNASET2的肝癌细胞株，通过小鼠肺转移和腹腔转移等实验证实，RNASET2抑制肝癌细胞EMT和侵袭转移的能力。通过蛋白组学检测分析发现，RNASET2敲除导致肝癌细胞中类固醇生物合成与类固醇激素生物合成通路显著富集。胆固醇是机体最主要的类固醇之一，也是胆汁酸、维生素D及类固醇激素合成的前体。研究团队发现，RNASET2敲除的肝癌细胞中涉及胆固醇生物合成、转运及转化的多种代谢酶的蛋白水平发生了显著的改变。质谱、流式和试剂盒检测均显示RNASET2敲除的肝癌细胞中胆固醇的水平明显升高。胆固醇促进肿瘤细胞侵袭转移的作用已有诸多报道。研究团队利用甲基β环糊精和他汀类药物降低肝癌细胞内胆固醇的水平可逆转RNASET2敲除导致的EMT和侵袭转移。这表明RNASET2敲除导致的胆固醇堆积驱动了肝癌细胞侵袭转移。

图1. RNASET2负性调控肝癌侵袭转移

图2. RNASET2缺失导致肝癌细胞内胆固醇蓄积

图3. 胆固醇是RNASET2-KO所致的肝癌侵袭转移所必需

为了探究RNASET2调控肝癌细胞胆固醇代谢的分子机制，研究团队进行RNA-Seq分析发现RNASET2敲除的肝癌细胞中多个与肝脏生物转化功能相关的代谢通路异常富集，包括戊糖-葡糖醛酸相互转化通路。葡糖醛酸结合是肝生物转化第二相反应中最重要的结合反应，以尿苷二磷酸葡糖醛酸（UDPGA）为供体在UDP-葡糖醛酸基转移酶（UGT）的催化下将葡糖醛酸基转移到胆汁酸等非营养物质的极性基团上，使之易于排出体外。人体内约99%的胆固醇随胆汁经肝脏生物转化后由肠道排泄。该研究团队发现，RNASET2敲除的肝癌细胞中多种UGTs的水平降低，UGT1A1降低最为显著，并且葡糖醛酸化胆汁酸（Glu-CACA）的水平显著降低。尿苷三磷酸（UTP）是UPDGA合成途径中UDP的供体。RNASET2作为RNA水解酶偏好在碱基嘌呤与尿嘧啶之间进行剪切，RNASET2缺失导致尿嘧啶与尿苷水平显著降低。尿嘧啶与尿苷是UTP合成的重要原料。研究团队质谱检测证实RNASET2敲除降低UTP的水平。此外，添加外源性尿苷可恢复RNASET2敲除肝癌细胞中UGT1A1和胆固醇的水平，并逆转EMT。这表明RNASET2敲除通过降低UTP的水平，抑制葡糖醛基代谢通路中UGT1A1介导的胆固醇生物转化排出，从而引起胞内胆固醇聚积。

图4. UGT1A1在RNASET2-KO所致的胆固醇蓄积过程中下降

图5. RNASET2抑制肝癌MET信号的激活

图6. MET介导胆固醇诱导的RNASET2-KO肝癌细胞的侵袭转移

研究团队利用RTK磷酸化芯片检测发现，RNASET2敲除激活了肝癌细胞中的RTK家族成员MET。免疫荧光、免疫印迹和蛋白组学的结果也证实RNASET2敲除可激活MET。此外，研究团队发现利用shRNA或特异性抑制剂savalitinib抑制MET可显著逆转RNASET2敲除引起的肝癌细胞侵袭转移。不同于RNaseA，免疫共沉淀结果显示RNASET2与MET不存在相互作用。胆固醇调控RTKs已有报道。研究团队利用甲基β环糊精和他汀类药物降低胆固醇的水平证实，RNASET2敲除引起的胆固醇堆积激活MET信号通路，从而促进肝癌细胞侵袭转移。

图7. RNASET2导致的UGT1A1下降促进肝癌侵袭转移

图8. 靶向MET缓解RNASET2缺失导致的肝癌侵袭转移

总之，本研究发现RNASET2是协调核苷酸、葡糖醛酸和胆固醇代谢的关键调节因子。RNASET2的缺乏通过胆固醇蓄积触发的MET激活驱动肝癌转移。这些发现揭示了RNASET2和MET可作为改善肝癌治疗预后的新靶点，为肝癌转移的防控提供了新策略。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202411888

据悉，该文章的通讯作者为重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科/I期病房主任李咏生教授，共同第一作者为陆军军医大学第二附属医院临床医学研究中心徐燕全博士和重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科陈瑜博士。

李咏生

重庆大学附属肿瘤医院

重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科主任、I期病房主任；智能肿瘤学教育部医药基础研究创新中心副主任；博士、教授、主任医师、博导、结直肠癌和恶性肿瘤临床试验首席专家；美国哈佛医学院博士后、国家海外高层次引进人才、重庆市杰青；重庆市学术技术带头人、重庆英才-创新领军人才、重庆市青年作家工作室领衔专家、重庆市中青年卓越团队领衔专家；国家自然科学基金重点国际合作项目首席科学家；国家自然科学基金重点、国合、优青、海外优青、国家重点研发计划项目评审委员；中国抗癌协会青年理事会副理事长；中国抗癌协会整合肿瘤学分会秘书长；中国抗癌协会肿瘤代谢专委会常务委员、免疫代谢学组组长；重庆市医药生物技术协会肿瘤罕见病疑难病专委会主任委员；重庆市医学会肿瘤学分会化疗学组组长；Glucolipid Metabolic Disorders主编，《中国医院用药评价与分析》副主编；STTT等杂志编委，Cell Metabolism、Advanced Science等杂志审稿人；获中国抗癌协会青年科学家奖、中国细胞生物学学会青年科学家奖、重庆市科技进步一等奖；发表SCI论文100余篇，总影响因子大于800，单篇影响因子大于10的论文30余篇。

徐燕全

陆军军医大学第二附属医院

博士后，陆军军医大学第二附属医院临床医学研究中心研究实习员，主要研究方向为肿瘤代谢与肿瘤免疫，从代谢角度揭示肿瘤恶性进展及肿瘤免疫逃逸的机制。近年来以第一作者（含共同）在Advanced Science、Cancer Letters和Frontiers in Immunology等杂志共发表SCI论文7篇；主持省部级课题2项。

陈瑜

重庆大学附属肿瘤医院

硕士，重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科助理研究员。长期从事肿瘤微环境中免疫抑制细胞的功能及其脂质代谢的基础研究工作，主要研究方向为肿瘤免疫与脂质代谢。近年来共参与发表SCI文章13篇，其中以第一（含共同）作者在Advanced Science, Cancer Letters, Signal Transduction and Targeted Therapy和Theranostics杂志共发表SCI论文6篇；以章节第一作者参编ELSEVIER出版社出版的英文著作1本；主持重庆市科技局课题1项。