阻断CEMIP2介导的低分子量透明质酸-TGFβ信号通路可抑制胃癌化疗相关的淋巴转移

化疗诱导的胃癌淋巴转移机制及靶向治疗研究：发现化疗相关透明质酸降解酶CEMIP2通过产生低分子量透明质酸激活CD44-ATF3信号通路促进转移，构建工程化外泌体递送siRNA靶向CEMIP2有效抑制转移。

陈焕杰|蔡秦波|陈彦蕾|黄家煌|史鹏|谢荣满|易少雄|侯浩斌|魏洪发|何玉龙|傅华峰|宋新明|杨东杰

中山大学第一附属医院胃肠外科中心，中国广州

摘要

化疗相关的转移是癌症治疗失败的主要原因，尤其是新辅助化疗。细胞外基质（ECM）的重塑始终伴随着化疗，但其在化疗相关转移中的作用仍不清楚。在这里，我们揭示了透明质酸（HA）通过透明质酸酶的降解作为胃癌化疗相关淋巴转移的关键机制。我们发现，在患者和裸鼠的新辅助化疗期间都发生了胃癌的化疗相关淋巴转移。化疗期间ECM中的HA比例显著增加。我们还发现，能够诱导透明质酸酶2（CEMIP2）的细胞是降解HA为其有效形式——低分子量HA（LMWHA）的主要透明质酸酶，并促进了胃癌的化疗相关淋巴转移。从机制上讲，CEMIP2产生的LMWHA激活了CD44-ATF3信号通路，从而转录上调TGFβ受体TGFBR1，驱动转移。CEMIP2在胃上皮中自然高表达。为了特异性靶向CEMIP2并抑制胃癌的化疗相关淋巴转移，我们开发了工程化的iRGD结合外泌体模拟物（EMs），用于靶向递送CEMIP2 siRNA。这一策略在体内显著抑制了化疗相关的淋巴转移。关键的是，我们的结果将CEMIP2定位为抑制胃癌化疗相关转移的治疗靶点。

引言

转移仍然是胃癌（GC）相关发病率和死亡率的主要原因[1]，[2]。尽管治疗取得了进展，但由于肿瘤不可切除和转移扩散，GC的预后仍然较差。因此，人们投入了大量努力来开发有效的策略来预防和治疗GC的进展和转移。化疗是癌症治疗的关键手段，主要分为全身化疗和新辅助化疗（NAC）。对于接受初次手术且处于II期或III期疾病的患者，建议进行全身化疗，因为这可以提高生存率[3]。NAC是指在局部治疗（如手术或放疗）之前进行的化疗。其目的是缩小肿瘤体积，在早期消除无法检测到的转移细胞，从而为后续的手术或放疗等治疗创造条件[4]。全身化疗是适用于不适合根治性手术的晚期GC患者的主要干预措施。新辅助化疗（NAC）作为晚期胃癌的关键治疗策略，在实现病理完全缓解的情况下，可显著提高长期生存率[4]，[5]，[6]。然而，最近的研究揭示了这种治疗方法的复杂生物学效应：临床观察和临床前数据表明，主流抗癌疗法可能会促进循环肿瘤细胞的扩散，从而增加隐匿性转移的风险，这被称为化疗相关转移[7]。临床上，我们观察到一些病例中，原发肿瘤在化疗后实现了完全缓解（CR）或疾病稳定（SD），但淋巴结却出现进行性增大——这表明其对淋巴结转移的抑制效果有限。临床前研究中，在携带肿瘤的小鼠模型中已经从机制上验证了细胞毒性药物的促转移效应。这一病理现象在乳腺癌研究中得到了进一步证实，发现新辅助多柔比星/环磷酰胺-紫杉醇方案后，残留病灶中的肿瘤微环境转移门户和侵袭性异构体MenaINV特异性上调[8]。同时分析还检测到患者外周血中促转移微环境的细胞外囊泡显著富集[9]。关键的是，晚期恶性肿瘤表现出化疗耐药性和转移倾向的协同放大：耐药克隆在治疗过程中获得侵袭性转移表型，而扩散的病灶会加速继发性耐药性的产生。

ECM在肿瘤转移中起着关键作用。GC转移的复杂性涉及肿瘤与ECM之间的动态相互作用[10]，ECM重塑被认为是突破基底膜屏障的关键因素。值得注意的是，透明质酸（HA）的失调已成为这些过程中的关键介质，通过不同的分子量依赖性机制发挥作用[10]，[11]。HA包括：高分子量HA（HMWHA；≥100 kDa）、低分子量HA（LMWHA；<100 kDa）和寡聚HA（oha；<10 kDa）[12]。特别是HMWHA可以与CD44受体交联，在细胞外基质中形成致密的水合层，物理上阻碍细胞毒性T淋巴细胞的浸润[13]。从机制上讲，LMWHA在体内激活PI3K[13]。所有这些结果为提高胃癌新辅助化疗的效率提供了潜在策略。

部分内容片段

质粒

患者

本研究方案

化疗与胃癌淋巴转移及HA水平升高相关

先前的研究表明，化疗相关的转移发生在乳腺癌等癌症中。然而，化疗相关的转移是否也发生在胃癌中，尤其是在新辅助化疗期间是否会出现放射学上的淋巴结进展，目前尚不清楚。为了解决这个问题，我们回顾性地收集了胃癌患者的计算机断层扫描（CT）影像数据

讨论

临床观察显示，中国的胃癌患者常常在晚期才被诊断出来，需要接受新辅助化疗[27]。然而，新辅助化疗往往反而会促进化疗相关的转移进展——这一现象在乳腺癌中已有报道[28]，但在胃癌中也首次被证实。在我们的研究中，我们发现了这一现象，并通过机制证据证明了其与HA积累的关联。HA可以由肿瘤细胞和间质细胞产生

结论

CEMIP2介导的LMWHA-TGFβ信号通路促进了胃癌的化疗相关淋巴转移。针对肿瘤CEMIP2的工程化外泌体具有潜力，可以有效实现胃癌新辅助化疗后的靶向治疗。

声明

本研究的准备工作未使用生成式AI和AI辅助技术

作者贡献声明

易少雄：方法学。 侯浩斌：方法学。 魏洪发：方法学。 何玉龙：监督、资源管理、项目统筹。 傅华峰：撰写——审稿与编辑、数据分析、概念化。 宋新明：监督、资源管理、项目统筹。 陈焕杰：撰写——初稿撰写、方法学、数据分析、概念化。 杨东杰：资源管理、项目统筹、资金筹集。 蔡秦波：撰写——审稿与

数据可用性声明

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伦理批准和参与同意

所有动物实验均获得了中山大学第一附属医院动物实验伦理委员会的批准（批准编号：[2024]204）。人类样本的收集和使用也获得了同一机构伦理审查委员会的授权（批准编号：[2024]567），所有参与者均已签署书面知情同意书，同意其组织被用于研究。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

资金支持

本研究得到了国家自然科学基金（资助编号：82172637（D.Y.）、82303240（Q.C.）、8227032897（X.S.）、广东省自然科学基金（编号：2021A1515010252（X.S.）、广东省消化癌研究重点实验室（资助编号：2021B1212040006（Y. He））、兼职PI的研究启动基金、中山医科大学（资助编号：ZSQYJZPI202010（D.Y.）以及中山医科大学博士后的研究启动基金的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。