SPI1介导CST2的转录，从而促进食管癌的增殖、转移和血管生成

《Archives of Biochemistry and Biophysics》：SPI1 mediates CST2 transcription to promote the proliferation, metastasis, and angiogenesis of esophageal cancer

食管癌（ESCA）进展中SPI1通过转录激活CST2促进细胞增殖、转移及血管生成，并关联临床病理特征与预后。方法：数据库分析结合qRT-PCR、Western blot及细胞/动物实验验证SPI1-CST2调控轴。结果：CST2在ESCA组织和细胞中高表达，SPI1正向调控CST2，其表达与ESCA临床分期及预后相关。结论：SPI1/CST2轴是ESCA恶性进展的关键机制，为诊疗提供新靶点。

　　

Fang Chen|Longhai Yu|Dechang Wang|Yong Zhao|Chuanchen Li

河南省南阳市南阳市第一人民医院胸外科，473000，中国

摘要

背景

食管癌（ESCA）是一种常见的胃肠道肿瘤，具有高发病率和转移潜力。半胱氨酸蛋白酶抑制剂2（CST2）已被确定为一种调控食管鳞状细胞癌（ESCC）进展的致癌因子。然而，其在ESCA进展中的作用及其潜在的分子机制仍需进一步研究。

方法

分析了多个数据库的数据，以检测基因表达及其相关性，确认基因表达与ESCA患者的临床病理参数和预后的关系，并筛选转录因子。CST2和Spi-1原癌基因（SPI1）的表达通过定量实时PCR（qRT-PCR）和Western blot技术进行检测。细胞功能通过细胞计数试剂盒-8（CCK-8）、5-乙炔基-2’-脱氧尿苷（EdU）染色、克隆形成、流式细胞术、伤口愈合、Transwell实验和管状形成实验进行评估。在体内实验中，建立了异种移植肿瘤模型，以研究CST2敲低对ESCA肿瘤生长的影响。通过染色质免疫沉淀（ChIP）和双荧光素酶报告基因实验确认了SPI1与CST2启动子之间的结合。

结果

CST2在ESCA细胞和组织中表达上调，其表达与临床病理特征相关。CST2的敲低抑制了ESCA细胞的增殖、迁移、侵袭和血管生成，并诱导细胞凋亡。在体内实验中，CST2的下调抑制了ESCA肿瘤的生长。此外，SPI1被确定为CST2的上游转录因子，其表达与CST2表达呈正相关。临床研究表明，SPI1的表达也与ESCA患者的临床病理特征相关。SPI1通过转录激活CST2从而促进ESCA的恶性进展。

结论

总之，SPI1通过转录激活CST2，促进ESCA细胞的增殖、转移和血管生成。SPI1/CST2轴与ESCA患者的侵袭性临床病理特征和不良预后相关，这表明它作为这种恶性肿瘤的预后生物标志物和治疗靶点具有潜在价值。

引言

食管癌（ESCA）是全球第七大常见癌症，根据病理特征主要分为两种亚型：食管鳞状细胞癌（ESCC）和食管腺癌（EAC）[1]。全球ESCA的发病率逐渐上升，由于通常在晚期才被诊断出来，因此其死亡率较高，5年生存率较低[2]。尽管ESCA的治疗取得了许多进展[3,4]，但其发病机制仍需进一步研究。

半胱氨酸蛋白酶抑制剂2（CST2）属于半胱氨酸蛋白酶抑制剂超家族，是一个编码蛋白质的基因。一项泛癌症分析显示，CST2在多种癌症中表达异常上调，表明其失调可能与癌症进展有关[5]。在结直肠癌中，CST2已被确定为潜在的生物标志物[6]。CST2在胰腺癌中表达上调，并与患者预后不良相关。它受到RUNX1的转录调控，并通过PI3K/AKT通路促进胰腺癌的生长[7]。研究表明，在浆液性卵巢癌中，CST2表达显著升高，其促癌作用可能通过激活Wnt/β-连环蛋白通路实现[8]。更重要的是，研究发现CST2在ESCC组织中表达增加，其敲低可以抑制ESCC细胞的增殖、转移和肿瘤生长[9]。然而，CST2在ESCA进展中的作用及其潜在的分子机制仍需进一步阐明。

Spi-1原癌基因（SPI1）属于ETS转录因子家族，参与多种生物学过程，如神经发育[10]、免疫调节[11]和造血功能转化[12]。此外，SPI1在许多癌症中具有促癌作用。Shen等人证明SPI1通过介导VSIG4激活PI3K/AKT通路，从而促进胶质母细胞瘤的生长和转移[13]。在膀胱癌中，Lu等人提出SPI1通过调节CXCL12表达参与肿瘤相关巨噬细胞的招募，进而调节肿瘤生长[14]。这些研究表明，SPI1通过转录调控下游靶点发挥其功能。此外，SPI1在ESCC组织中表达显著上调，并被确定为不良预后标志物[15]。本研究利用JASPAR数据库预测SPI1在CST1启动子区域具有结合位点，但SPI1是否通过调控CST2的转录来介导ESCA的进展尚不清楚。

本研究的目的是通过体内和体外实验阐明CST2和SPI1在ESCA进展中的调控机制，为ESCA的诊断和治疗提供参考。

数据库来源和生物信息学分析

GSE157804数据集（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE157804）来自GEO数据库，包含ESCC组织（N=5）和相邻的正常组织（N=5）。使用GEO2R网站（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/）和limma R软件包分析了差异表达基因（DEGs）。统计测试使用校正后的t检验进行。P值通过Benjamini-Hochberg方法进行了假发现率（FDR）校正。

CST2在ESCA细胞和组织中表达上调

首先，本研究分析了GSE157804数据集中的ESCC组织和癌旁组织中的DEGs。结果显示，CST2在ESCC组织中高度表达（图1A）。同时，使用GEPIA和UALCAN数据库分析了CST2在ESCA中的表达，两个数据库均显示CST2在ESCC组织中的表达高于正常组织，并且在晚期阶段的表达更高（图1B-E）。值得注意的是，

讨论

食管癌（ESCA）是一种全球范围内的恶性肿瘤，具有高发病率、转移潜力和不良预后[16]。因此，研究ESCA的发病机制和探索新的治疗靶点仍然是一个优先课题。本研究发现，SPI1转录激活的CST2加速了ESCA细胞的增殖、转移和血管生成，为ESCA的治疗提供了潜在的分子靶点。

CST2在许多癌症中表达较高，并具有致癌作用。

CRediT作者贡献声明

Yong Zhao：软件使用、资源获取、项目管理、数据分析、概念构思。Dechang Wang：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、项目管理、方法学研究、实验设计。Chuanchen Li：软件使用、资源获取、项目管理、资金申请、数据分析、概念构思。Longhai Yu：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、监督，

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据和材料的可用性

不适用。

伦理批准和参与同意

已从所有参与者处获得书面知情同意，本研究得到了南阳市第一人民医院伦理委员会的批准。

出版同意

已从所有参与者处获得书面知情同意。

动物研究

动物研究遵循ARRIVE指南和巴塞尔宣言进行。所有动物均按照美国国立卫生研究院的指南接受了人道护理。

资助

无。

致谢

无。