综述:HES1 在癌症中的作用:肿瘤发生的关键因素及其预后意义

时间:2025年5月21日
来源:Molecular Genetics and Genomics

编辑推荐:

本文系统探讨 HES1(Hairy and enhancer of split homolog-1)在癌症发展中的关联,强调其通过 Notch、Hedgehog、缺氧、Wnt 等信号通路激活及对肿瘤进展的作用,指出其可作为预后生物标志物与治疗靶点,对癌症研究有重要价值。

广告
   X   

转录调控因子失调是许多恶性肿瘤进展的关键特征。Hairy and enhancer of split homolog-1(HES1)作为碱性螺旋 - 环 - 螺旋(bHLH)基因家族成员,通过调控多个细胞通路在肿瘤发生中扮演关键角色。

HES1 的激活通路与肿瘤进展关联


HES1 的激活与多种重要信号通路密切相关。在 Notch 信号通路中,HES1 作为经典下游靶基因,其表达水平受 Notch 受体激活调控,通过抑制神经元分化相关基因维持细胞未分化状态,这一机制在白血病、乳腺癌等多种肿瘤中被证实可促进癌细胞自我更新。Hedgehog 信号通路通过 Gli 转录因子直接上调 HES1 表达,在基底细胞癌、胰腺癌中,HES1 与 Gli1的共表达增强了肿瘤细胞的侵袭能力。缺氧微环境可通过 HIF-1α(缺氧诱导因子 - 1α)与 HES1 启动子区域结合诱导其表达,在肝癌、胶质母细胞瘤中,缺氧条件下 HES1 高表达的肿瘤细胞表现出更强的血管生成能力和转移潜能。Wnt/β-catenin 通路则通过 β-catenin 与 TCF/LEF 转录复合物结合激活 HES1 转录,在结直肠癌中,该通路异常激活导致的 HES1 过表达与肿瘤淋巴结转移显著相关。

HES1 对肿瘤细胞生物学行为的调控


HES1 通过上调与干细胞特性相关的基因(如 SOX2、OCT4)维持肿瘤干细胞(CSCs)的自我更新能力,在乳腺癌干细胞中,HES1 敲低可显著降低球体形成效率。在细胞增殖调控方面,HES1 通过抑制 p21CIP1/WAF1等细胞周期抑制因子,促进 cyclin D1 表达,加速 G1/S 期转换,这种机制在非小细胞肺癌中被观察到与肿瘤高增殖指数(Ki-67+)直接相关。转移过程中,HES1 通过调控 MMP-2(基质金属蛋白酶 - 2)、MMP-9 的表达增强细胞外基质降解能力,并通过诱导上皮 - 间质转化(EMT)相关转录因子(如 Snail、Slug)促进肿瘤细胞迁移,在黑色素瘤模型中,HES1 过表达细胞的肺转移结节数量较对照组增加 3 倍以上。

HES1 的临床病理意义与治疗潜力


临床研究表明,HES1 表达水平与多种恶性肿瘤的不良预后特征相关。在胃癌中,HES1 阳性表达患者的 5 年生存率(32%)显著低于阴性患者(58%),且与肿瘤 TNM 分期、脉管侵犯密切相关。在慢性髓系白血病(CML)中,HES1 高表达与酪氨酸激酶抑制剂(TKI)耐药相关,机制研究显示其通过激活 ABCG2(ATP 结合盒转运蛋白 G2)促进药物外排。由于 HES1 在多个致癌通路中作为下游效应因子的核心地位,其成为潜在的治疗靶点。目前,针对 HES1 的小分子抑制剂(如 LEDGINs 类似物)在临床前研究中显示可抑制乳腺癌细胞球体形成,联合 Notch 通路抑制剂在小鼠模型中可显著缩小肿瘤体积。

深入解析 HES1 的分子作用网络,不仅有助于揭示肿瘤发生发展的复杂机制,更为开发靶向 HES1 的精准治疗策略提供了理论依据。未来研究需进一步探索 HES1 与其他转录因子的协同作用,以及其在肿瘤微环境中的动态调控机制,为临床转化提供更全面的科学支撑。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有