肺癌是一种主要的原发性恶性肿瘤,具有高发病率和死亡率。目前的肺癌临床治疗方法包括化疗、靶向治疗和免疫治疗(Hirsch等人,2017年)。尽管这些治疗方法在过去十年中显著改善了患者的临床评估和治疗效果,但其疗效大多仅是暂时的(Herbst等人,2018年)。这是因为肺癌的转移机制仍不清楚。因此,必须阐明肺癌转移的发病机制,并确定有效的治疗靶点。
组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂是一类强大的抗癌药物。通常,HDAC抑制剂促进组蛋白的乙酰化,从而抑制HDAC的活性。这一过程使DNA更容易从组蛋白八聚体中解离,从而使核小体结构变得松弛。在这种条件下,各种转录因子可以更容易地结合到特定的DNA结合位点,从而激活相关肿瘤抑制基因的转录(Li等人,2020a;Marks等人,2001年)。此外,组蛋白的乙酰化程度降低会促进肿瘤进展(Kim等人,2020年;Michealraj等人,2020年;Soriano-Baguet和Brenner,2023年)。更重要的是,在肺癌患者中观察到几种HDAC亚型的异常表达,包括HDAC1、HDAC2和HDAC3的水平显著升高(Li和Seto,2016年)。因此,鉴于HDAC与肺癌的发生和发展之间的密切关系,HDAC是治疗肺癌的可行靶点。几种HDAC抑制剂已获得中国和美国食品药品监督管理局的批准,用于治疗恶性血液系统肿瘤,并被认为是一类成功的靶点(Manna等人,2019年)。
然而,越来越多的证据表明,虽然HDAC抑制剂在实体瘤治疗中具有抗癌作用,但它们也会促进EMT,从而诱导肿瘤细胞的侵袭和迁移(Hu等人,2020a;Hu等人,2020b;Hu等人,2023年;Ji等人,2015年)。这一局限性已在HDAC抑制剂的临床应用中得到观察。EMT是指正常紧密排列的上皮细胞经历一系列变化,最终转变为具有更强运动能力和侵袭性的间充质细胞的过程(Lamouille等人,2014年;Zhang等人,2021年)。EMT受许多细胞外信号和途径的调控。阻断这些信号通路对于逆转EMT及其相关生物学效应至关重要(Nurwidya等人,2012年)。
组织蛋白酶B是溶酶体半胱氨酸肽酶C1家族中的第一个也是目前最著名的成员。组织蛋白酶B最初以无活性的前体酶形式合成,然后在高尔基体中修饰,转移到溶酶体中并被切割成活性形式,之后进入分泌途径(Portnoy等人,1986年)。组织蛋白酶B在许多癌症中过度表达,包括肺癌、前列腺癌和乳腺癌(Gong等人,2013年;Li等人,2021年;Sinha等人,1993年)。越来越多的证据表明,组织蛋白酶B通过激活其他潜在的蛋白酶,在肿瘤侵袭中起潜在作用,从而直接或间接介导细胞外基质的降解(Aznavoorian等人,2001年;Kobayashi等人,1991年)。组织蛋白酶B可以激活基质金属蛋白酶(MMPs),促进细胞外基质的降解,使细胞更有效地穿透组织屏障(Girotti等人,2011年)。当细胞外基质成分被水解时,组织蛋白酶B会释放生长因子,包括TGF-β,这些都是EMT的重要激活因子(Yin等人,2012年)。甲状腺癌中组织蛋白酶B的过度表达可以促进EMT相关蛋白vimentin和Snail的表达,增强肿瘤细胞的迁移能力。然而,当使用siRNA抑制组织蛋白酶B时,这种效应被逆转(Ibrahim等人,2016年)。在口腔癌细胞中,靶向组织蛋白酶B的核酶的表达降低了组织蛋白酶B的mRNA、蛋白质和活性形式水平,从而抑制了癌细胞的迁移和侵袭(Wickramasinghe等人,2005年)。因此,组织蛋白酶B的前体或活性形式促进了肿瘤进展并在各种癌细胞中促进了EMT。探索组织蛋白酶B促进EMT的作用机制对癌症治疗至关重要。此外,研究已经确定了组织蛋白酶B启动子上的组蛋白乙酰化位点。因此,当HDAC缺乏时,组织蛋白酶B的转录会被激活(Yang等人,2022年)。本研究旨在探讨组织蛋白酶B在HDAC抑制剂诱导的NSCLC细胞EMT中的作用和机制。