# 纳米颗粒介导 ACSL3 沉默:肝癌治疗新希望
在癌症的世界里,肝癌是一个极其危险的 “杀手”。肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是最常见的肝癌类型,它在全球范围内高发,是癌症相关死亡的主要原因之一。尽管近年来肝癌的诊断和治疗取得了一定进展,但患者的预后仍然不理想,高复发率和转移率让医生和患者都十分头疼。
临床数据显示,发生转移的肝癌患者 5 年总生存率不到 12% 。这是因为一旦癌细胞转移,手术切除变得困难,而且对化疗、靶向治疗等也容易产生耐药性。近年来,越来越多的研究发现,癌症细胞的代谢异常与癌症的发生、发展密切相关。其中,脂质代谢异常在肝癌中尤为突出,毕竟肝脏是人体脂质储存和代谢的核心器官。异常的脂质代谢不仅能为癌细胞的存活、增殖和转移提供丰富的营养,还参与细胞信号传导和细胞结构的形成。然而,脂质代谢异常促进肝癌发展的具体机制却像一团迷雾,尚未完全明晰。
为了揭开这团迷雾,找到治疗肝癌的新方法,中山大学孙逸仙纪念医院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Molecular Cancer》杂志上,为肝癌的治疗带来了新的希望。
研究人员采用了多种先进的技术方法来开展研究。首先,他们收集了 124 例肝癌患者的肿瘤样本,包括手术切除的肿瘤组织、癌旁组织以及部分患者的术后肺转移肿瘤组织。这些样本为后续研究提供了宝贵的 “素材”。接着,通过高通量蛋白质组学技术,分析了原发性和肺转移肿瘤的蛋白质表达谱;利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)数据分析了肝癌患者细胞中基因的表达情况;还借助在线数据库,如 TCGA 数据库,探究 ACSL3 表达与患者生存结局的关联。此外,细胞实验和动物实验也不可或缺,通过在细胞系和小鼠模型中对 ACSL3 进行沉默或过表达操作,研究其对肝癌细胞生物学行为的影响。
高 ACSL3 表达与肝癌患者转移及预后不良相关
研究人员通过分析蛋白质组学数据,发现酰基辅酶 A 合成酶长链家族成员 3(ACSL3)在肝癌转移肿瘤组织中异常上调。进一步分析 scRNA-seq 数据和 TCGA 数据库发现,ACSL3 主要在肝癌细胞中表达,高表达的 ACSL3 与活跃的脂质代谢、肝癌细胞的增殖和转移能力密切相关。而且,高 ACSL3 表达的肝癌患者总生存期(OS)和无病生存期(DFS)较差,复发 - free period(RFP)也较短。这表明 ACSL3 与肝癌的进展和不良预后紧密相连。
高 ACSL3 表达促进肝癌细胞增殖、迁移和侵袭
在验证了 ACSL3 在肝癌患者中的临床意义后,研究人员在细胞和动物水平探究其对肝癌细胞生物学行为的影响。在体外实验中,选择高表达 ACSL3 的 MHCC-97H 细胞和 Huh7 细胞,利用 siRNA 沉默 ACSL3 表达,结果发现细胞的增殖、克隆形成、侵袭、迁移和抗失巢凋亡能力均显著受损。对于低表达 ACSL3 的 HepG2 细胞,过表达 ACSL3 则促进了细胞的增殖、克隆形成、迁移和侵袭。在体内实验中,将稳定沉默 ACSL3 的 MHCC-97H 细胞注射到小鼠体内,发现小鼠体内的肿瘤生长和转移明显受到抑制。这一系列实验表明,高 ACSL3 表达能够促进肝癌的生长和转移。
高 ACSL3 表达促进 POPC 合成激活 PPARα 并增强脂质代谢
为了探究 ACSL3 促进肝癌生长和转移的机制,研究人员对 ACSL3 沉默前后的细胞进行转录组分析。结果显示,相关差异表达基因(DEGs)主要富集在 PPAR 和代谢相关信号通路。进一步研究发现,ACSL3 通过促进 1 - 棕榈酰 - 2 - 油酰 - sn - 甘油 - 3 - 磷酸胆碱(POPC)的合成,激活过氧化物酶体增殖物激活受体 α(PPARα)通路,增强下游脂质代谢相关基因的转录,从而促进脂质的分解代谢和合成代谢,为肝癌细胞的生长和转移提供能量和物质基础。
纳米颗粒介导的 ACSL3 沉默抑制肝癌细胞增殖、迁移和侵袭
鉴于 ACSL3 在促进肝癌发展中的重要作用,抑制其表达成为潜在的治疗策略。研究人员构建了一种内体 pH 响应性纳米颗粒(NP)平台,用于系统性递送 ACSL3 siRNA(siACSL3)。实验表明,该纳米平台能够有效将 siACSL3 递送至细胞内,显著下调 ACSL3 表达,抑制肝癌细胞的增殖、克隆形成、迁移、侵袭和抗失巢凋亡能力。
纳米颗粒介导的 ACSL3 沉默抑制肝癌肿瘤生长和转移
在体外实验取得良好效果后,研究人员在体内进一步验证纳米颗粒的作用。药代动力学研究显示,纳米颗粒能够延长 siACSL3 在血液中的循环时间,使其在肿瘤组织中大量积累,有效沉默肿瘤组织中的 ACSL3 表达。在肝癌原位肿瘤小鼠模型和患者来源的异种移植(PDX)肿瘤小鼠模型中,纳米颗粒介导的 ACSL3 沉默显著抑制了肿瘤的生长和转移,延长了小鼠的生存期,且未引起明显的体内毒性。
研究人员通过一系列实验揭示了 ACSL3 在促进肝癌生长和转移中的重要作用及其分子机制。ACSL3 可通过促进 POPC 合成激活 PPARα 通路,加速脂质代谢,进而推动肝癌的发展。同时,他们构建的内体 pH 响应性纳米颗粒平台能够有效沉默 ACSL3 表达,抑制肝癌的生长和转移,为肝癌的治疗提供了一种新的潜在策略。不过,从临床应用的角度来看,虽然纳米颗粒介导的 siACSL3 递送在抑制肝癌生长和转移方面展现出巨大潜力,但仍需进一步评估其长期体内毒性。未来,有望通过更深入的研究,将这一成果转化为临床实践,为肝癌患者带来新的生机。