［本站(zhàn)訊］山東大學齊魯醫院張宗利教授研究團隊圍繞膽管癌精準診療方面取得系列進展，2023年至今相關研究成果發表在消化(huà)疾病領域期刊Gut(2024 Mar.；5年IF:25.2)、Hepatology(2023 May; 2023 Jul.；5年IF:15.3)。
膽管癌是一(yī)種惡性程度極高的腫瘤，且我國是世界上(shàng)膽管癌發病率最高的國家之一(yī)。膽管癌具有早期診斷困難、臨床起病隐匿、易早期轉移、根治性手術切除率低(dī)的特點，預後極差，5年生(shēng)存率不足10%，且單純化(huà)療、放(fàng)療等傳統輔助治療效果有限。目前膽管癌的靶向治療藥物少，應用時間短，國内首款膽管癌靶向藥物培米替尼的治療優勢人(rén)群和耐藥機制還需進一(yī)步研究。基于上(shàng)述問題，該研究團隊進行了(le)深入研究并取得了(le)如(rú)下(xià)成果：
成果一(yī)：從膽汁外泌體中鑒定可用于膽管癌輔助診斷和預後評估的miRNA，并揭示其促進膽管癌幹性和進展的機制
膽汁檢測在液體活檢領域的研究很少，但(dàn)具有潛在的臨床價值。因此，研究膽管癌的膽汁成分(fēn)及其臨床相關性對膽管癌的診斷、預後預測及闡明腫瘤進展機制具有重要意義。細胞外囊泡（EV）包括外泌體、微泡等，可以被包括原核生(shēng)物和真核生(shēng)物在内的各種細胞釋放(fàng)。外泌體起源于直徑爲40 -160 nm的多囊泡體，可以攜帶包括DNA、RNA、蛋白質和脂質在内的多種成分(fēn)，這些(xiē)成分(fēn)對細胞通訊和物質交換起重要作(zuò)用。外泌體的異常釋放(fàng)是腫瘤細胞的特征，也(yě)是重塑腫瘤微環境和調節轉移前生(shēng)态位的重要途徑。
圖1.膽汁外泌體在膽管癌進展中的作(zuò)用示意圖
本研究從44例膽總管結石（CBDS）患者、6例胰腺癌（PDAC）患者及121例膽管癌（CCA）患者中分(fēn)别提取膽汁與血清中的外泌體，研究發現膽管癌患者的膽汁外泌體濃度與非膽管癌膽汁無明顯差别。通過分(fēn)析膽汁外泌體内容物，鑒定出膽管癌膽汁中2種特異上(shàng)調的miRNA，即miR-182-5p與miR-183-5p。通過生(shēng)信分(fēn)析及轉錄組測序，篩選出miR-182/183-5p的共同靶基因羟基前列腺素脫氫酶（HPGD）。miR-182/183-5p通過抑制HPGD導緻其代謝産物前列腺素E2（PGE2）上(shàng)升，并通過激活PTGER1-Gαq信号通路(lù)促進膽管癌的幹性、增殖和侵襲。這項研究揭示了(le)膽汁外泌體在膽管癌診斷和治療中的作(zuò)用及機制，并探索了(le)膽汁液體活檢的臨床意義，提示靶向HPGD和PGE2在膽管癌治療中的潛在價值（圖1）。相關研究成果發表于Hepatology（2023 May 5），山東大學齊魯醫院普外科碩士研究生(shēng)束立莊、博士研究生(shēng)李興永爲論文的共同第一(yī)作(zuò)者，山東大學齊魯醫院普外科教授張宗利、徐雲飛爲論文的共同通訊作(zuò)者，山東大學齊魯醫院爲論文的第一(yī)和通訊作(zuò)者單位。
成果二：發現酪氨酸磷酸酶PTPN9可以改善膽管癌靶向藥物培米替尼的治療效果
目前，膽管癌的系統治療方法選擇有限，直到2020年，第一(yī)款靶向藥物培米替尼才被FDA批準。其通過抑制成纖維因子(zǐ)受體2（FGFR2）的磷酸化(huà)發揮作(zuò)用，但(dàn)FGFR2磷酸化(huà)的調控機制不完全清楚，因此培米替尼治療的優勢人(rén)群和耐藥機制等都需要進一(yī)步研究。
圖2.PTPN9影響培米替尼作(zuò)用機制的示意圖
FGFR2的去磷酸化(huà)受蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)調控，該研究首先通過質譜和磷酸化(huà)抗體矩陣等方法篩選了(le)FGFR2相互作(zuò)用的蛋白，發現PTPN9與FGFR2相互作(zuò)用并負調控FGFR2pY656/657。在已知的107個人(rén)類PTP中，蛋白酪氨酸磷酸酶N9（PTPN9）由催化(huà)結構域和sec14p同源結構域組成。sec14p同源結構域使PTPN9能(néng)夠與膜組分(fēn)相互作(zuò)用，如(rú)磷酸絲氨酸、磷脂酰膽堿和磷脂酰肌醇，這決定了(le)其亞細胞定位。研究結果發現PTPN9的sec14p結構域通過ACAP1介導與FGFR2相互作(zuò)用，并确定了(le)參與sec14p-APAC1-FGFR2相互作(zuò)用的關鍵氨基酸和基序，包括sec14p的“YRETRRKE”基序、PTPN9的Y471及ACAP1的PH和Arf-GAP結構域。同時，該研究發現FGFR2I654V突變可以減弱PTPN9-FGFR2相互作(zuò)用，從而降低(dī)培米替尼療效。通過包括人(rén)源腫瘤異種移植(PDX)模型在内的一(yī)系列體外和體内實驗，發現PTPN9通過抑制FGFR2pY656/657協同增強培米替尼的有效性，并抑制膽管癌的增殖、遷移和侵襲。該研究揭示了(le)PTPN9和FGFR2I654V突變在培米替尼治療的重要意義和相關機制，爲膽管癌的精準治療提供更多依據（圖2）。相關成果發表于Hepatology（2023 Jul 27），山東大學齊魯醫院普外科碩士研究生(shēng)趙黎明、劉家良和普外科醫師李康帥爲論文的共同第一(yī)作(zuò)者，張宗利教授和徐雲飛教授爲論文的共同通訊作(zuò)者，山東大學齊魯醫院爲論文的第一(yī)和通訊作(zuò)者單位。
成果三：發現肥大細胞通過膽管癌—膽汁相互作(zuò)用模式促進膽管癌進展的新(xīn)機制
膽汁沿膽道排洩，但(dàn)是膽汁成分(fēn)在膽管癌發生(shēng)發展中的作(zuò)用并不清楚。該研究對膽管癌膽汁和良性膽道梗阻的膽汁進行了(le)代謝組學檢測，并發現組胺（HA）在膽管癌膽汁中特異性升高。組胺是一(yī)種内源性生(shēng)物胺，參與多種生(shēng)理(lǐ)功能(néng)，特别是局部免疫反應。組胺存在于所有組織中，在皮膚和消化(huà)道粘膜中高表達，其中也(yě)包括膽道粘膜。組胺主要由組氨酸脫羧酶（HDC）産生(shēng)，并由組胺N-甲基轉移酶（HNMT）或單胺氧化(huà)酶B（MAO-B）代謝。
組胺的清除是一(yī)個重要的生(shēng)理(lǐ)過程，因爲組胺的積累會導緻過敏、炎症或神經活動過度。目前已知有三種特異性轉運體負責組胺的細胞内轉運，分(fēn)别爲SLC22A2、SLC22A3和SLC29A4。這些(xiē)轉運體的組織特異性尚不清楚。組胺通過與組胺受體HRH1/2/3/4相互作(zuò)用，并與不同的G蛋白偶聯來激活不同的下(xià)遊信号通路(lù)發揮多種生(shēng)物學功能(néng)。在膽管癌中，已有報道發現HRH1和HRH2參與膽管癌發生(shēng)，而HRH3和HRH4可以抑制膽管癌的進展。可是HA受體在膽管癌進展中的這些(xiē)相反作(zuò)用存在争議。
圖3.肥大細胞通過膽管癌-膽汁相互作(zuò)用調控膽管癌進展示意圖
研究發現，腫瘤相關成纖維細胞（CAFs）分(fēn)泌的幹細胞因子(zǐ)（SCF）能(néng)招募肥大細胞，而膽汁中的N,N-二甲基-1,4-苯二胺（DMPD）通過G蛋白偶聯受體MRGPRX2-Gαq信号軸可誘導肥大細胞釋放(fàng)HA、PDGF-B及ANGPT1/2，後二者可直接促進膽管癌血管和淋巴管的生(shēng)成。通過單細胞轉錄組分(fēn)析發現，組胺受體HRH1主要在膽管癌細胞中表達，而HRH2在CAFs中表達。組胺一(yī)方面通過激活HRH1-Gαq信号促進膽管癌細胞增殖，另一(yī)方面通過激活HRH2-Gαs信号促進CAFs分(fēn)泌肝細胞生(shēng)長因子(zǐ)（HGF）。以上(shàng)結果表明，組胺是膽汁驅動的膽管癌進展和膽汁-膽管癌相互作(zuò)用的關鍵效應因子(zǐ)。該研究一(yī)方面提出了(le)膽汁組胺檢測是膽管癌診斷和個體化(huà)治療的新(xīn)思路(lù)，另一(yī)方面揭示了(le)膽管癌微環境中肥大細胞與腫瘤細胞之間的相互作(zuò)用，爲膽管癌的治療提供了(le)新(xīn)的理(lǐ)論依據（圖3）。
上(shàng)述研究成果發表于Gut（2024 Mar 8），山東大學齊魯醫院普外科博士研究生(shēng)史安達、山東大學齊魯醫院（青島）普外科主治醫師劉增利、吉林大學第一(yī)醫院副主任醫師樊鍾琦爲論文的共同第一(yī)作(zuò)者，張宗利教授、徐雲飛教授，吉林大學第一(yī)醫院教授呂國悅爲論文的共同通訊作(zuò)者。
張宗利教授團隊多年來緻力于研究膽道腫瘤進展的分(fēn)子(zǐ)機制和幹預策略，以及膽汁成分(fēn)在膽管癌進展中的作(zuò)用。近3年發表中科院一(yī)區文章10篇，包括Gut、Hepatology、Cell Death Differentiation、Molecular Therapy、Oncogene等，獲得山東省重大科技創新(xīn)工程、國自然面上(shàng)項目、國自然重點項目子(zǐ)課題等項目資助。
