科学新发现：肝细胞癌转移新机制—YY1复合体结合QKI超级增强子促进HCC的EMT进程
肝细胞性肝癌(HCC)是世界范围内发病率、死亡率最高的恶性肿瘤之一，上皮-间充质转化（EMT）是导致肝细胞肝癌转移和恶性演进的重要机制[1]，临床尚缺乏深入机制认识和有效药物。南开大学杨诚教授课题组最新研究发现肝细胞癌转移新机制，这一重要成果发表在近期的cancer research[2]。
YY1是一种参与癌症进展的转录因子，起转录激活或抑制作用。大量证据表明YY1与钙粘蛋白表达呈负相关，在肿瘤转移中起关键作用，YY1在HCC组织中显著上调。
Quaking (QKI)是介导选择性剪接的一种独特的功能蛋白，属于含有RNA结合蛋白KH结构域的STAR家族。在EMT过程中通过可变剪切形成环状RNA调控多种基因表达。
结果
研究人员通过ChIP实验发现，YY1与QKI转录起始位点上游存在结合位点，双荧光素酶报告基因检测证实过表达YY1提高QKI的转录活性，蛋白液相色谱(FPLC)等实验表明YY1、p65与QKI在HCC肿瘤组织的表达呈正相关（图1）。
双荧光素酶检测系统的结合验证和启动子活性实验，证实YY1和p65、p300形成复合体结合QKI的超级增强子（SE）促进其转录和翻译。
图1 肝癌细胞中YY1复合体促进QKI表达
接下来用PLC-PRF-5和Hep3B两种HCC细胞系，体外进行伤口愈合和侵袭实验，过表达YY1或p65显著增强了细胞的侵袭和迁移能力，单独过表达QKI具有同样的效果。对过表达YY1或p65的细胞干扰QKI的表达，迁移和侵袭能力与对照细胞相似。一系列实验表明，YY1和p65靶向提高QKI的表达，从而上调波形蛋白（促转移）和下调E钙粘蛋白（抑制转移）的表达，促进EMT和肝癌恶性进展（图2）。
QKI转染细胞的全基因组表达谱分析可知，QKI的高表达促进可变剪切和circRNA生成，引起RNA风暴，促进增殖、迁移、血管生成生物过程相关的基因上调。
图2 YY1和p65通过靶向QKI促进EMT、迁移和侵袭
进一步在体内验证靶向QKI的YY1复合物对肿瘤生长、EMT和转移的影响。通过皮下接种PLC-PRF-5和Hep3B细胞，尾静脉注射和肝原位接种等方式构建不同的肝癌模型。
YY1、p65或QKI过表达促进肿瘤生长，过表达p65和YY1同时干扰QKI表达则逆转对肿瘤促进作用。过表达YY1、p65或QKI的实验组转移性肺结节增多，而过表达YY1和p65同时下调QKI的实验组转移维持在与对照组相同的水平，这些结果证实YY1、p65通过影响QKI的表达促进肝癌进展和转移（图3）。
图3 YY1复合物需要QKI表达才能促进肝癌的转移和恶性
TCGA临床样本的癌症转录分析显示YY1、p65与QKI的表达正相关，在HCC中的表达较正常肝组织高，与肝癌患者预后差、临床分期、病理分级呈正相关，这些数据与YY1复合物通过提高QKI表达促进HCC进展的实验结果一致。（图4）。
图4 YY1复合物上调QKI促进肝癌恶性进展
通过虚拟筛选和抗肿瘤活性研究发现天然黄酮类分子金丝桃苷可靶向YY1/p65/p300互作界面，阻遏该复合体的组装，进而失去对超级增强子的结合作用，抑制QKI的表达，发挥抗肝癌演进的作用，金丝桃苷靶点的鉴定为开发其成为新型抗肝癌药物奠定了药理学基础（图5）。
图5 金丝桃苷通过靶向YY1复合物抑制肝癌EMT和转移
QKI的高表达与肝癌生存时间短、转移、临床分期和病理分级高有关，研究表明QKI基因被YY1/p65/p300复合体激活转录，其中YY1结合QKI的超增强子和启动子，p65结合启动子，p300作为中介维持复合物的稳定性。YY1/p65/p300复合物增加了QKI的表达，促进了肝癌的恶性程度，并增加了体内外circRNA的形成。植物源黄酮醇苷类化合物金丝桃苷通过靶向YY1/p65/p300复合物抑制QKI表达。YY1/p65/p300复合物调控机制可能有助于抑制癌细胞转移的治疗。
参考文献：
[1] Gupta GP,Massague J.Cancer metastasis:Building a framework.Cell 2006.
[2] Jingxia Han et al. YY1 complex promotes Quaking expression via super-enhancer binding during EMT of hepatocellular carcinoma. Cancer Research (2019).
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