表观遗传机制新发现！中山大学再发文：改善肝癌管理的诊断生物标志物和治疗新靶点
表观遗传机制新发现！中山大学再发文：改善肝癌管理的诊断生物标志物和治疗新靶点
中山大学研究团队在期刊《Cell Death&Disease》上发表研究论文，探讨核糖体合成抑制剂(RiboSis)在肝癌发展中的作用。研究发现，核仁蛋白9(NOL9)在肝癌组织中显著上调，与肿瘤体积增大和病理分级更高级别相关。功能实验表明，NOL9敲低抑制细胞增殖并促进细胞凋亡，而过表达则增强这些过程。体内研究证实，NOL9耗竭可减少肿瘤生长，其表达受DNA甲基化和转录因子ZNF384的调控。本研究强调了NOL9在肝细胞癌发病机制中的多方面作用，突显了其作为诊断生物标志物和治疗靶点的潜力。
肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌，占全球病例的 75% 至 85%。尽管医疗护理有所进步，但其致死率仍然很高，全球五年生存率低于 20%。生存率因诊断阶段和医疗保健的可及性而有很大差异，早期患者的情况远好于晚期患者。这些令人担忧的结果凸显了探索 HCC 进展的分子机制以改进诊断和治疗策略的紧迫性。
癌细胞以其无限的复制潜能和升高的代谢需求而著称，其快速增殖严重依赖于整体蛋白质合成的增加。核糖体生物合成（RiboSis）是蛋白质合成中至关重要的多步骤过程，在这一增殖过程中发挥着核心作用。最新证据表明，RiboSis 不仅对肿瘤生长至关重要，而且为肝细胞癌（HCC）提供了关键的预后和诊断信息。包括乙型肝炎病毒（HBV）和丙型肝炎病毒（HCV）感染在内的多种风险因素已知会增强 RiboSis 并促进肿瘤发生。这些因素通过诸如 p53 信号传导或 RNA 聚合酶 I 激活等机制刺激核糖体 RNA（rRNA）转录，从而增加核糖体生成和癌细胞增殖。RiboSis 的失调提供了潜在的治疗靶点，使其抑制成为对抗 HCC，尤其是晚期 HCC 的有前景策略。
本研究聚焦于核仁蛋白 9（NOL9）。NOL9 是与 PELP1、TEX10 和 LAS1 组成核仁复合物的一部分，在前体 rRNA 的切割和 28S rRNA 成熟过程中发挥关键作用，促进高效的核糖体合成。最近的一项泛癌基因分析将 NOL9 确定为最有可能发生扩增或缺失的 10 个核糖体合成基因之一。然而，尽管对其在核糖体合成和肿瘤发生中的作用有了这些了解，但其对肝细胞癌（HCC）发病机制的影响仍不清楚。
NOL9 调节肝细胞癌细胞的增殖和凋亡
为了阐明 NOL9 在肝细胞癌（HCC）中的功能意义，研究人员将两种不同的 shRNA 引入到 NOL9 高表达的细胞系 Huh7 中。研究人员通过蛋白质印迹法和实时定量 PCR 确认了这种敲低的效果。在 NOL9 低表达的细胞系 HepG2 中，过表达了 NOL9，这通过蛋白质印迹法和实时定量 PCR 得到了验证。NOL9 抑制导致细胞增殖和克隆形成存活率显著降低，同时细胞凋亡增加。相反，NOL9 过表达促进了细胞增殖和克隆形成存活率，同时显著降低了细胞凋亡。
为了研究 NOL9 对 HCC 在体内增殖的影响，研究人员将 NOL9 被敲低的 Huh7 细胞或转染了 sh-ctrl 的细胞注射到裸鼠体内。与显示出肿瘤进展的对照异种移植瘤相比，含有 NOL9 被敲低的 HCC 细胞的异种移植瘤显示出肿瘤生长显著减少。研究人员通过蛋白质印迹法确认了这些异种移植瘤中 NOL9 的蛋白表达。这些发现共同表明了 NOL9 的双重作用：抑制它会限制细胞生长，而过度表达它则会促进细胞生长。
NOL9 介导的细胞增殖依赖于β-连环蛋白
为了进一步探究 NOL9 调控肝细胞癌（HCC）细胞增殖的分子机制，研究人员对 NOL9 基因敲除的 HCC 细胞进行了 RNA 测序。KEGG 富集分析表明，NOL9 介导的细胞增殖依赖于 Wnt/β-连环蛋白信号通路。这一发现促使研究人员评估 NOL9 对 Wnt/β-连环蛋白信号通路的影响。蛋白质印迹法显示，作为 Wnt/β-连环蛋白信号通路关键调节因子的糖原合酶激酶 3β（GSK-3β）受到 NOL9 的调控。具体而言，NOL9 敲低导致 GSK-3β 蛋白水平显著升高。
Wnt/β-连环蛋白信号通路的关键下游靶点 C-MYC 和细胞周期蛋白 D1 在细胞周期进程和增殖中发挥着关键作用。实时定量 PCR 分析表明，NOL9 敲低显著降低了 MYC 和 CCND1 的 mRNA 水平。这些发现进一步强调了 NOL9 在调节 Wnt/β-连环蛋白信号通路及其下游靶点中的作用。尤其是，在 NOL9 表达下调的稳定细胞株中过表达 CTNNB1 促进了细胞增殖。综上所述，这些结果表明 NOL9 在肝细胞癌细胞中激活 Wnt/β-连环蛋白通路，从而促进细胞生长。
本研究强调了 NOL9 在肝细胞癌发病机制中的多方面作用，突显了其作为诊断生物标志物和治疗靶点的潜力。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41419-025-07393-7#Sec40