RHOJ通过上皮-间质转化介导头颈癌耐药持久细胞的化疗抵抗及肿瘤微环境重塑

时间:2026年1月19日
来源:Translational Oncology

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本研究针对头颈鳞状细胞癌(HNSCC)化疗耐药及免疫抑制微环境形成的难题,深入探讨了RHOJ在耐药持久细胞(DTP)中通过调控IPO9/EpCAM信号轴促进上皮-间质转化(EMT)及血管异常化的作用机制。研究发现靶向RHOJ依赖的F-肌动蛋白聚合可显著增强DTP细胞对顺铂的敏感性,并逆转M2型肿瘤相关巨噬细胞的免疫抑制功能,为克服HNSCC治疗抵抗提供了新靶点。

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头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是一种具有高度侵袭性的恶性肿瘤,其治疗失败率居高不下,主要归因于化疗耐药和肿瘤转移。尽管手术、放疗和化疗手段不断进步,但患者的5年生存率仍不理想,亟需创新性治疗策略。上皮-间质转化(EMT)被认为是导致治疗抵抗和预后不良的关键因素。在这一过程中,上皮细胞获得间质特性,增强其迁移、侵袭和耐药能力。近年来,耐药持久细胞(Drug-Tolerant Persister, DTP)的发现为理解肿瘤复发提供了新视角。这类细胞能够在化疗压力下存活并长期休眠,最终导致疾病复发。然而,DTP细胞维持耐药性的分子机制及其与肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)的相互作用尚不明确。
本研究聚焦于小GTP酶家族成员RHOJ在HNSCC DTP细胞中的功能。前期研究已提示RHOJ与免疫治疗抵抗相关,但其在化疗耐药和EMT调控中的具体作用仍有待阐明。研究人员通过体外细胞模型、动物实验及临床样本分析,系统揭示了RHOJ通过IPO9/EpCAM信号轴促进细胞骨架重组、氧化应激适应及免疫微环境重塑的分子机制。此外,研究还发现靶向RHOJ下游的F-肌动蛋白聚合可有效逆转DTP细胞的耐药表型,为联合化疗提供了新思路。该论文发表于《Translational Oncology》,为克服HNSCC临床耐药提供了重要的理论依据和实验证据。
在方法学上,作者整合了多种关键技术:首先,利用60例临床 cisplatin 耐药HNSCC组织构建组织芯片(TMA),并通过免疫组化(IHC)量化RHOJ表达;其次,通过体外诱导SCC-9和HSC-3细胞系建立DTP模型,并采用RNA测序分析差异表达基因;第三,采用shRNA敲低和过表达技术验证RHOJ在细胞迁移、巨噬细胞极化中的功能;第四,建立原位舌癌小鼠模型,评估F-肌动蛋白抑制剂Latrunculin B(HY-101,848)与顺铂联用的疗效;最后,结合生物信息学分析(TCGA、GEO数据库)及单细胞转录组数据,揭示RHOJ相关信号网络在肿瘤血管生成和免疫细胞浸润中的作用。
Relationship between high RHOJ expression in cisplatin-resistant HNSCC and M2 polarization, cytoskeletal remodeling, and stress-adaptation pathways
临床样本分析显示,RHOJ在 cisplatin 耐药HNSCC组织中表达显著升高,且与磷酸化AKT(pAKT)水平正相关。免疫荧光共定位提示RHOJ富集于CD31+血管内皮细胞和CD206+M2型巨噬细胞,表明其参与血管重塑和免疫抑制微环境形成。转录组相关性分析进一步发现RHOJ与RAC1(细胞骨架调控)、STAT6(M2极化)及SOD2(氧化应激适应)等基因表达密切关联。
Molecular and cellular adaptations in DTP SCC9-p cells
与亲本SCC-9细胞相比,DTP细胞(SCC9-P)呈现伸长形态和细胞骨架重组。RNA测序显示RHOJ、IPO9、IL10等基因显著上调,而凋亡相关通路基因下调。肿瘤球形成实验表明SCC9-P细胞具有更强的干细胞特性,且其迁移能力和化疗耐受性显著增强。
RHOJ as a key regulator of tumor microenvironment remodeling in HNSCC
RHOJ在肿瘤组织中的表达高于癌旁正常上皮,且与TXNRD1、AKT等分子构成核心调控轴。跨数据库分析(GSE9844、GSE6791)验证RHOJ及相关基因在HNSCC中普遍上调,且其表达水平与肿瘤分期无显著相关性,提示RHOJ是持续参与TME重塑的基础因子。
Single-Cell and molecular analysis of RHOJ in HNSCC TME
单细胞转录组分析显示RHOJ高表达于内皮细胞簇和巨噬细胞/成纤维细胞群。蛋白互作网络表明RHOJ与PAK1、LIMK1、EGFR等信号分子直接相互作用,富集分析提示其参与干细胞增殖、血管生成及代谢重编程等过程。
Effect of RHOJ inhibition on tumor cell migration and chemosensitivity in SCC9-P cells
shRNA敲低RHOJ可抑制SCC9-P细胞迁移,并下调IPO9、MSN(Moesin)、EpCAM等基因表达。F-肌动蛋白抑制剂Latrunculin B处理可破坏肌动蛋白聚合,增强顺铂对DTP细胞的杀伤效果。共培养实验进一步证明RHOJ沉默抑制M2巨噬细胞活化,而过表达则促进其增殖。
F-actin polymerization inhibition attenuates tumor growth and drug resistance in an orthotopic HNSCC DTP mouse model
在原位移植瘤模型中,Latrunculin B与顺铂联用可显著抑制肿瘤生长、延长小鼠生存期,并降低Ki-67、RHOJ、IPO9表达,同时升高凋亡标志物cleaved caspase-3水平。
本研究系统阐释了RHOJ通过调控EMT、细胞骨架动力学和免疫微环境,驱动HNSCC DTP细胞化疗耐药的多层次机制。靶向RHOJ-细胞骨架轴可有效逆转耐药表型,为临床联合治疗提供了新策略。未来需进一步开发选择性RHOJ抑制剂,并探索其与免疫检查点阻断剂的协同作用。

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