Genes Dev：浙江大学赵斌研究组阐释肝癌发生的重要机制

2017年2月22日，国际遗传发育与分子生物学经典期刊《Genes & Development》杂志上在线发表了浙江大学生命科学研究院赵斌研究员题为“Single tumor-initiating cells evade immune clearance by recruiting type II macrophages”的研究论文，论文阐释了Hippo通路与抗肿瘤免疫关系和肝癌发生的重要机制。浙大生命科学研究院博士研究生郭晓灿是论文的第一作者，赵斌为通讯作者。

肝细胞癌在世界范围内普遍发生，其发病率在各种癌症中排第五位。亚洲国家包括中国肝癌发病率尤其高。肝病在我国属于发病率前三的肿瘤，主要与感染乙肝病毒(HBV)有关，其发病率和死亡率呈现逐渐升高的趋势。除了乙肝病毒，肝癌的发病还与丙肝病毒感染、黄曲霉毒素接触、吸烟饮酒、糖尿病、肥胖相关代谢综合征等因素相关。另外，值得注意的是虽然肝癌发病率在癌症中只排第五，其死亡率却高居第二位。这主要是因为多数病人在确诊时已经处于癌症晚期，发现后的治疗方案也非常有限。因此，深入了解肝癌的发病机理，找到新的早期诊断标志物，以及新的治疗靶点是肝癌研究的重点。

近年来对肿瘤免疫的研究以及免疫疗法的发展为治愈癌症带来了一线曙光。研究发现机体的免疫系统特别是T细胞具有识别和对抗癌细胞的功能，然而在多种机制的作用下这一功能面对肿瘤常常缴械投降，最终肿瘤成功的发生发展。因此，全面阐明肿瘤细胞逃逸抗肿瘤免疫的机制是开发新方法重新调动机体免疫系统杀灭或预防肿瘤的关键。对于肿瘤免疫的研究大都针对已经形成的肿瘤，而因为技术上的难度，对肿瘤起始阶段的抗肿瘤免疫研究相对较少。然而在肿瘤起始阶段调动机体免疫将其杀灭对于癌症的防治来说恰恰是更有效、更完美的方式。赵斌课题组通过建立全新的肝癌起始动物模型证明了巨噬细胞的特异性招募在单个肿瘤起始细胞阶段对肝脏肿瘤发生的关键作用，并证明了Hippo通路是这一功能的关键分子机制。

Hippo通路是近年发现的一条调控器官大小发育的细胞信号转导通路。在小鼠肝脏内，Hippo信号通路关键激酶Mst1/2的敲除或被其抑制的转录辅激活因子YAP的转基因表达导致肝脏的迅速增大，继而发生肝脏肿瘤。在人的肝癌样品中也发现YAP被大量激活。然而YAP的激活如何促进肿瘤起始尚不清楚。赵斌课题组的这项研究首先发现在肝细胞中激活YAP能够强烈的募集巨噬细胞到肿瘤起始细胞周围。趋化因子芯片分析和其它实验表明YAP的激活诱导CCL2和CSF1两个趋化因子的表达。而在激活YAP的同时敲减这两个因子则能够阻止巨噬细胞的招募。因此肿瘤起始细胞中YAP对CCL2和CSF1的诱导表达是招募巨噬细胞的原因。有意思的是敲减CCL2和CSF1还阻止了YAP诱导的肝肿瘤形成。进一步研究表明招募的巨噬细胞为2型巨噬细胞，他们通过对T细胞的抑制使得肿瘤起始细胞能够逃逸免疫监视，避免被清除。进一步研究表明在小鼠肝脏内一些人的肝癌致病基因也能够通过激活YAP导致巨噬细胞的招募，并且在人的肝癌前病变样品中也存在YAP激活与巨噬细胞招募的相关性。这一研究的亮点在于首次通过对肝脏肿瘤起始细胞的遗传操作证明了巨噬细胞的特异性招募在单个肿瘤起始细胞阶段对肝脏肿瘤发生的关键作用，并证明了Hippo通路是这一功能的关键分子机制。这一研究提示特异性抑制YAP或YAP激活招募的巨噬细胞可能是清除肝脏肿瘤起始细胞，预防和治疗肝癌的有效手段。另一方面，这一课题的研究依赖于液态动力学注射PB 转座子介导的基因编辑系统这一新的小鼠肝细胞基因修饰体系。该体系灵活有效、可操作性强，可以广泛用于在体内研究肝癌发生和肝细胞内信号转导的机制。