IL-17C在口腔鳞状细胞癌中的保护作用及机制研究

时间:2025年9月22日
来源:Translational Oncology

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本研究聚焦口腔鳞状细胞癌(OSCC)的高转移和高死亡率难题,探索了白细胞介素-17C(IL-17C)在肿瘤进展中的功能。通过体外和体内实验,研究人员发现IL-17C能显著抑制特定OSCC细胞的增殖和迁移,并揭示了其通过调控线粒体基因及氧化磷酸化(OXPHOS)等通路发挥抑癌作用的机制。该研究为OSCC的靶向治疗提供了新的候选分子和理论依据。

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口腔鳞状细胞癌(Oral Squamous Cell Carcinoma, OSCC)是头颈部最常见的恶性肿瘤之一,具有高度侵袭性和显著的死亡率。尽管近年来免疫治疗和靶向治疗取得了一定进展,但OSCC患者的五年生存率仍徘徊在50%左右,治疗效果亟待提升。细胞因子作为免疫调节和肿瘤微环境中的关键信号分子,在肿瘤发生和发展中扮演着双重角色:既可能促进肿瘤生长,也可能抑制肿瘤进展。在白细胞介素-17(IL-17)家族中,IL-17A和IL-17F的功能已得到较多研究,而IL-17C的作用仍不明确。此前研究发现,IL-17F在OSCC中具有抑制肿瘤的效应,那么,结构相似的IL-17C是否也具有类似的保护功能?这一问题激发了研究人员的深入探索。

为了回答上述问题,由Zivile Giedraityte和Joosua Suominen等来自芬兰赫尔辛基大学的研究团队在《Translational Oncology》上发表了一项研究,系统阐述了IL-17C在OSCC中的功能及其机制。

在研究过程中,团队运用了多种关键技术方法。他们首先利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据分析公共数据集(GSE103322),明确了IL-17C及其受体IL-17RE和IL-17RA在头颈部鳞癌(HNSCC)组织中的表达分布。此外,研究使用了11株OSCC细胞系,通过实时定量PCR(qPCR)筛选出受体高表达的细胞模型(UH-SCC-17B与OU-OTSCC-7B)。进一步的体外实验包括细胞增殖与凋亡检测、细胞划痕实验以及肿瘤球侵袭实验,以评估IL-17C对癌细胞表型的影响。在体内层面,研究借助斑马鱼幼鱼异种移植模型,观察IL-17C对肿瘤生长的抑制作用。分子机制方面,通过RNA测序(RNA-seq)与基因集富集分析(GSEA)揭示了IL-17C调控的下游信号通路。

研究结果部分包含以下几方面:

IL-17C及其受体(IL-17RE和IL-17RA)在HNSCC中的表达

通过单细胞转录组分析发现,IL-17C在HNSCC各类细胞中几乎不表达,而IL-17RE主要在恶性细胞和成纤维细胞中表达,IL-17RA则广泛表达于癌细胞、免疫细胞等多个群体。这表明,OSCC细胞表面具备响应IL-17C信号的分子基础。

IL-17C对OSCC细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响

在两种OSCC细胞系中,IL-17C仅对UH-SCC-17B表现出显著抑制增殖和迁移的作用,且呈剂量依赖性,最高浓度100 ng/ml时效果最明显。该细胞系的凋亡和侵袭能力未受明显影响。相反,OU-OTSCC-7B细胞对所有处理均无响应,说明IL-17C的作用具有细胞特异性。

IL-17C在斑马鱼异种移植模型中对OSCC肿瘤大小的影响

在体内实验中,IL-17C处理使UH-SCC-17B细胞在斑马鱼模型中的肿瘤大小减少了约10%,进一步验证了其抑瘤效果。不过,IL-17C并未影响癌细胞的转移能力。

转录组分析和GSEA分析

RNA-seq结果显示,IL-17C刺激后仅有五个基因显著下调,包括三个线粒体基因(MT-CYB、MT-ND1、MTND2P28)以及TUBA1A和H19。这些基因均与肿瘤进展相关。GSEA分析表明,MYC靶基因集和氧化磷酸化(OXPHOS)通路在IL-17C处理后显著富集,提示代谢重编程可能是其作用机制之一。

在讨论与结论中,作者强调IL-17C通过结合IL-17RA/RE受体复合物,下调与肿瘤进展相关的多个基因(如MT-CYB、TUBA1A、H19),同时激活OXPHOS和MYC相关信号,从而抑制OSCC细胞的增殖和迁移。这种保护作用虽效果适中,但为OSCC的治疗提供了新思路。尤其值得注意的是,IL-17C可能更适合作为联合治疗策略的一部分,而非单独使用。该研究不仅拓展了对IL-17家族在肿瘤中功能多样性的认识,也为未来针对细胞因子的精准治疗提供了实验依据。

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