SPARCは肝動脈化学塞栓術後の予後と負の相関があり、ERK/MMPシグナル伝達経路を介して肝細胞癌の増殖と転移を促進する

SPARC Negatively Correlates With Prognosis After Transarterial Chemoembolization and Facilitates Proliferation and Metastasis of Hepatocellular Carcinoma via ERK/MMP Signaling Pathways.

• Yao Liu
• Ying Feng
• Xiaojing Wang
• Xue Yang
• Ying Hu
• Yuxin Li
• Qun Zhang
• Yunyi Huang
• Ke Shi
• Chongping Ran
• Jie Hou
• Li Jiang
• Junfa Li
• Xianbo Wang

抄録

大動脈経皮化学塞栓療法（TACE）は、中間期または切除不能な肝細胞癌（HCC）に対する治療法として広く受け入れられている。しかし、TACE前のHCC患者の血清学的予後因子を評価した研究はほとんどない。分泌された酸性でシステインが豊富なタンパク質（SPARC）は、腫瘍形成と転移に影響を与えるマトリックス細胞性の糖タンパク質であり、HCCの予後不良につながる。そこで、本研究では、SPARCの予後の可能性をさらに探るために、患者の血漿中の発現レベルと、HCCの制御の基礎となる潜在的な分子機構を調べた。 研究対象は、TACEを受けたHCC患者43人であった。病理組織の異なるグレードにおけるSPARCの発現を評価するために、89人のHCC患者の組織を対象に免疫組織化学を行った。干渉配列を導入したレンチウイルスベクターを用いて，HuH-7細胞またはHepG2細胞でSPARCをノックダウンまたは過剰発現させるために，SPARCの完全オープンリーディングフレームを内包したベクターを用いて，SPARCの生物学的機能を決定した．また、リン酸化された細胞外シグナル調節キナーゼ1/2（p-ERK1/2）とマトリックスメタロプロテアーゼ2/9（MMP2/9）活性化のレベルも評価した。 TACEを受けたHCC患者におけるSPARCの血清レベルと異なるTNMおよびバルセロナ・クリニック肝癌（BCLC）ステージでの生存率との関連を評価した。その結果、高悪性度HCCではSPARCの有意な上昇が観察され、予後不良を予測し、SPARCの重要な腫瘍促進効果が示唆された。機能研究の結果、SPARC の発現低下は HuH-7 細胞の増殖と転移の抑制に寄与し、過剰発現は逆の表現型を示すことが示された。また、SPARC の発現低下は、ERK1/2 の脱リン酸化と MMP2/9 の不活性化をもたらし、HuH-7 細胞の増殖と転移を抑制することが示唆された。重要なことは、SPARC の発現レベルが低いとヌードマウスの皮下腫瘍の形成が抑制されたことである。 SPARCは、ERK1/2-MMP2/9シグナル伝達経路の調節を介して、HCCの増殖と転移を促進することが明らかになった。今回の研究により、SPARCの生物学的メカニズムが明らかになり、最終的には肝臓がんの治療に貢献できる可能性があります。

Transarterial chemoembolization (TACE) represents a widely accepted treatment procedure for intermediate stage or unresectable hepatocellular carcinoma (HCC). However, few studies have evaluated serologic prognosis factors in patients with HCC before TACE. Secreted protein acidic and rich in cysteine (SPARC) is a matricellular glycoprotein affecting tumorigenesis and metastasis, and leading to poor prognosis in HCC. Therefore, to further explore the potential prognosis value of SPARC, the expression levels in the plasma of patients and its potential molecular mechanisms underlying the regulation of HCC were investigated in this study. The study population included 43 patients with HCC who underwent TACE. To evaluate the expression of SPARC in different grades of pathological tissues, the immunohistochemistry was performed on tissues from 89 patients with HCC. Lentiviral vectors carrying interference sequences, as well as vectors harboring the complete open reading frame of SPARC for the knockdown or overexpression of SPARC in HuH-7 or HepG2 cells, respectively, allowed us to determine the biological functions of SPARC and . We also evaluated the levels of phosphorylated extracellular signal-regulated kinases 1/2 (p-ERK1/2) and matrix metalloproteinases 2/9 (MMP2/9) activation. The association between serum levels of SPARC and the survival at different TNM and Barcelona-Clinic Liver Cancer (BCLC) stages in patients with HCC undergoing TACE were evaluated. We observed a significant upregulation of SPARC in high grade HCC tissues, predicting unfavorable prognosis, and suggesting an important tumor-promoting effect of SPARC. Functional studies indicated that downregulation of SPARC contributed to the inhibition of proliferation and metastasis of HuH-7 cells , whereas its overexpression led to opposite phenotypes. Mechanistically, decreased expression of SPARC resulted in dephosphorylation of ERK1/2 and deactivation of MMP2/9, thereby inhibiting growth and metastasis of HCC. Importantly, low expression levels of SPARC inhibited the formation of subcutaneous tumors in nude mice. SPARC was found to facilitate proliferation and metastasis of HCC via modulation of the ERK1/2-MMP2/9 signaling pathways. Our research has provided a glimpse on the biological mechanism of SPARC and might contribute to the eventual treatment of liver cancer.

Copyright © 2020 Liu, Feng, Wang, Yang, Hu, Li, Zhang, Huang, Shi, Ran, Hou, Jiang, Li and Wang.