IF=12.5【客户文章-AAV在肝癌研究中的应用】上交大李露/上科大胡霁/广州市一院兰月团队合作揭示慢性压力破坏肝脏稳态并加速肝癌进展

压力已成为现代人生活的常态。长期压力不仅扰乱免疫与代谢稳态[1]，更对肝脏健康构成潜在威胁，然而目前关于慢性压力直接损害肝脏功能的研究仍十分有限。值得关注的是，癌症患者对慢性压力的负面影响尤为敏感，大量证据表明压力可加速多种癌症进展[2, 3]，但其促癌效应存在肿瘤类型依赖性，这种差异可能源于不同肿瘤微环境中压力激素受体表达谱的不同[2, 4]。肝脏接受密集的交感神经支配，并持续暴露于循环系统中的全身性应激信号，但慢性压力是否以及通过何种分子机制调控肝癌的发生发展，至今尚缺乏系统研究。过往研究多依赖皮下移植瘤模型或急性激素给药，难以模拟原位肝脏微环境中神经内分泌信号的时空动态变化。因此，采用原位肝癌模型联合慢性压力范式，是阐明压力如何影响肝癌发生发展的关键。

2026年5月1日，上海交通大学医学院附属第一人民医院李露研究员课题组、上海科技大学胡霁教授团队和广州市第一人民医院兰月教授团队合作，在Science Advances期刊上发表题为“Chronic stress disrupts hepatic homeostasis and accelerates liver cancer progression through ADRB2 signaling”的研究论文。该研究通过小鼠原位肝癌模型和慢性应激模型，结合单核转录组测序和组织病理学分析等技术手段，系统揭示了慢性应激对肝脏稳态和肝癌进展的影响及其分子机制。

研究团队首先采用慢性束缚应激（chronic restraint stress，CRS）小鼠模型，结合单核转录组测序（snRNA-seq）、整体转录组测序、组织病理学及血液生化检测，系统描绘了慢性应激对肝脏的影响（图1）。研究发现，CRS小鼠肝脏驻留巨噬细胞减少；肝细胞转录组呈现脂肪酸代谢、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK）、转化生长因子-β(TGF-β）和凝血通路等应激响应相关通路的显著激活。表型上，慢性应激诱导小鼠出现高血糖、凝血功能异常、肝脂肪变性、以及肝损伤生物标志物丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）水平升高。整体转录组分析进一步证实，非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）和肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）进展相关特征基因表达上调。多方面证据表明，慢性应激通过一系列分子、细胞及生理水平的改变破坏肝脏稳态，使其向促肿瘤形成的分子图谱发展。

图1 慢性应激破坏肝脏稳态

通过尾静脉高压注射技术，使编码睡美人转座酶（sleeping beauty transposase，SBT）以及携带人癌基因转座子的质粒在小鼠肝细胞中特异性过表达，可诱导肝癌形成。研究团队采用过表达Akt;Nras和∆N90-β-Catenin;c-Met的两种小鼠原位肝癌模型，研究慢性应激对肝癌发生发展的影响。在CRS处理后诱导肝癌，结果显示CRS组小鼠形成更高的肿瘤负荷（肿瘤面积占肝面积比例、肿瘤数目和肿瘤体积均增加）、更多的肿瘤细胞增殖（Ki67+细胞比例升高）和更严重的肝功能损伤[ALT、AST、碱性磷酸酶（ALP）和总胆汁酸（TBA）水平升高]（图2）。类似地，在肿瘤诱导后启动慢性应激，同样观察到慢性应激的小鼠呈现更高的肿瘤负荷。上述结果表明，无论慢性应激施加于肿瘤诱导前还是诱导后，均可显著加速肝癌进展。

图2 慢性应激加速肝癌进展

上述数据表明慢性应激破坏肝脏稳态并营造促瘤微环境，但其加速肝癌进展的具体分子机制尚不清楚，尤其是外周神经系统是否参与其中。为此，研究团队在施加CRS的两种原位肝癌模型中，结合转录组测序、免疫荧光、药理学阻断及肝功能生化指标检测，系统解析了慢性应激加速肝癌的分子通路（图3）。转录组测序结果显示，CRS处理肝癌组样本富集神经元投射发育、轴突导向及去甲摄取调控等神经相关信号通路。基因集富集分析证实，Epinephrine能信号在肿瘤形成后显著激活。受体筛选发现，β2-Epinephrine能受体（ADRB2）是肝癌中显著上调且高表达的受体。采用普萘洛尔阻断ADRB2后，小鼠肝癌负荷显著下降，增殖细胞比例降低，肝功能指标改善，且上述效应在应激组中更明显。上述结果提示，慢性应激通过激活交感神经释放儿茶酚胺，进而激活ADRB2信号轴加速Epinephrine肝癌进展，而靶向ADRB2可有效逆转这一效应。

图3 Epinephrine能信号参与慢性应激下的肝癌进展

研究团队进一步分析ADRB2在肿瘤微环境中的细胞分布及其在肿瘤细胞和免疫细胞中的相对功能贡献。通过单核转录组测序与流式细胞术系统绘制肝癌微环境中ADRB2的细胞分布图谱，结果显示，ADRB2表达于肿瘤细胞和多种免疫细胞（巨噬细胞、NK细胞、T细胞等），且应激下CD4⁺ T细胞和CD8⁺ T细胞的ADRB2表达水平升高。通过向Adrb2^f/f小鼠尾静脉注射肝细胞特异性启动子TBG驱动Cre重组酶表达的肝嗜性2/8型腺相关病毒（AAV2/8-TBG-Cre），特异性敲除肝细胞中的Adrb2。进一步的转录组分析显示细胞分裂、免疫应答和葡萄糖代谢相关基因下调，其中显著下调的基因中有40.4%为增殖相关基因（图4）。重要的是，肝细胞特异性敲除Adrb2可显著降低应激状态下的肿瘤负荷（图4）。最后，通过临床肝癌样本及癌症基因组图谱（TCGA）数据库分析，发现肝癌组织高表达ADRB2及其信号通路基因，且ADRB2信号高表达与肝癌患者较差的总生存期及无病生存期显著相关（图4）。综上所述，本研究表明慢性应激破坏肝脏稳态并通过ADRB2信号加速肝癌进展，提示靶向ADRB2信号具有临床转化潜力。

图4 ADRB2促进肝癌进展

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