超微量外泌体蛋白助力军科院最新发表结直肠癌肝转移新机制

摘要：结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是全球第三大常见恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的第二大原因。约 70% 的 CRC 患者会发生肝转移，且肝转移是导致 CRC 患者死亡的主要原因。尽管目前已有多种治疗方法，但预后仍然较差。肝脏在 CRC 肝转

研究背景

结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是全球第三大常见恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的第二大原因。约 70% 的 CRC 患者会发生肝转移，且肝转移是导致 CRC 患者死亡的主要原因。尽管目前已有多种治疗方法，但预后仍然较差。肝脏在 CRC 肝转移过程中起着关键作用，然而肝脏如何通过细胞间通讯影响 CRC 肝转移的具体机制尚不清楚。本研究聚焦于高尔基蛋白 73（Golgi Protein 73, GP73），探索其在 CRC 肝转移中的作用机制，为 CRC 肝转移的治疗提供了新的靶点。

2025 年 5 月27日，军事医学研究院魏从文教授团队在国际TOP级肿瘤学期刊Molecular Cancer（IF：27.7）发表了题为 “GP73-dependent regulation of exosome biogenesis promotes colorectal cancer liver metastasis”的研究成果，首次揭示了 GP73 通过调控外泌体生成促进结直肠癌肝转移的分子机制，为 CRC 肝转移的治疗提供了新的思路。欧易生物为本研究提供超微量外泌体蛋白质组服务。

研究思路

研究结果

1. GP73 在 CRC 肝转移中的表达水平

研究团队首先检测了健康人群、无肝转移的 CRC 患者（CRNLM）以及有肝转移的 CRC 患者（CRLM）的血清 GP73 水平。结果显示，与健康人群相比，CRC 患者血清中的 GP73 水平显著升高，而在 CRLM 患者中 GP73 表达水平最高（图1A）。进一步的免疫荧光实验表明，CRLM 患者肝脏中 GP73 在肝细胞中的表达显著增强，并且主要与白蛋白共定位（图1B-C）。这些结果表明，GP73 的高表达与 CRC 肝转移的发生密切相关。

图1 GP73 在 CRC 肝转移中的表达水平

2. GP73 通过外泌体促进 CRC 肝转移

研究团队进一步研究了 GP73 在 CRC 肝转移中的作用机制。他们构建了高表达 GP73 的小鼠模型，并通过尾静脉注射 CRC 细胞来模拟肝转移。结果显示，高表达 GP73 的小鼠肝脏中 CRC 肝转移灶的面积、数量和比例显著增加（图2D-E）。此外，通过抑制外泌体生成的药物 GW4869 处理后，肝转移灶的生长被部分阻断（图2F-G），表明 GP73 通过外泌体依赖的方式促进 CRC 肝转移。

图2 GP73 通过外泌体促进 CRC 肝转移

3. GP73 促进外泌体生成的机制

研究团队进一步研究了 GP73 促进外泌体生成的机制。通过细胞实验发现，GP73 过表达的细胞分泌的外泌体数量和蛋白含量显著增加（图3D-F）。此外，GP73 还能够与胆固醇结合，并通过调节内体中的胆固醇含量来促进外泌体的生成（图3E-H）。GP73 与多泡体（MVBs）重叠，并增加 MVBs 的数量（图3F-H），从而促进外泌体的分泌。

图3 GP73 促进外泌体生成的机制

4. GP73 高表达肝细胞分泌的外泌体对癌细胞的影响

研究团队进一步研究了 GP73 高表达肝细胞分泌的外泌体对癌细胞的影响。实验结果表明，与对照组外泌体相比，GP73 高表达肝细胞分泌的外泌体能够显著增强癌细胞的迁移和侵袭能力（图4G-I）。此外，这些外泌体还能够通过调节细胞内的信号通路来促进癌细胞的上皮 - 间质转化（EMT），从而增强其转移能力。

图4 GP73 高表达肝细胞分泌的外泌体对癌细胞的影响

5. GP73 与 NAV2 的关系

通过外泌体蛋白质组学分析，研究团队发现 GP73 高表达肝细胞分泌的外泌体中富含 NAV2 蛋白（图5A）。进一步的实验验证了 GP73 与 NAV2 的相互作用，并发现 GP73 通过促进 NAV2 的外泌体分泌来增强癌细胞的转移能力（图5E-G）。此外，研究还发现，血清中 GP73 水平与外泌体中 NAV2 水平呈正相关，且在 CRC 肝转移患者中更为显著（图5H）。

图5 GP73 与 NAV2 的关系

6. GP73 阻断对 CRC 肝转移的抑制作用

基于上述发现，研究团队进一步探讨了 GP73 阻断对 CRC 肝转移的抑制作用。实验结果表明，通过注射 GP73 中和抗体或 siRNA 干扰 GP73 表达，能够显著抑制 GP73 诱导的非肥胖小鼠和高脂饮食或高果糖饮食诱导的肥胖小鼠的 CRC 肝转移（图6L-Q）。

图6 GP73 阻断对 CRC 肝转移的抑制作用

7. GP73 阻断对 CRC 肝转移的抑制作用在肥胖小鼠模型中的验证

研究团队进一步在肥胖小鼠模型中验证了 GP73 阻断对 CRC 肝转移的抑制作用。结果显示，高脂饮食（HFD）或高果糖饮食（HFrD）诱导的肥胖小鼠中，GP73 表达显著增加，且这些小鼠更容易发生 CRC 肝转移（图7A）。通过注射 GP73 中和抗体或 siRNA 干扰 GP73 表达，能够显著减少肥胖小鼠的 CRC 肝转移（图7B-G）。此外，GP73 阻断还显著降低了转移瘤中 NAV2 的表达（图7H-I），并减少了转移瘤细胞的增殖（图7J）。

图7 GP73 阻断对 CRC 肝转移的抑制作用在肥胖小鼠模型中的验证

研究意义

本研究揭示了 GP73 在 CRC 肝转移中的关键作用，并阐明了其通过调控外泌体生成和 NAV2 分泌促进 CRC 肝转移的分子机制。这些发现不仅为理解 CRC 肝转移的分子机制提供了新的视角，还为开发针对 CRC 肝转移的新型治疗策略提供了潜在的靶点。

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欧易生物简介

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欧易生物是一家致力于为生命科学研究提供多组学技术的研究服务机构，产品涵盖单细胞及时空多组学、基因组学、转录组学、表观组学、蛋白组学、代谢组学、生物信息学以及临床诊断产品开发，秉承以生物科技成就他人造福大众」的企业使命，用技术改变生活，用科技造福人类。

欧易生物先后与中国海洋大学、中国科学院遗传与发育生物学研究所等机构建立了紧密的产学研合作，与日立诊断产品有限公司共建联合研发实验室，与华东师范大学合作建立院士专家工作站，并陆续荣获国家级专精特新“小巨人”、上海市科技小巨人企业、上海市专利试点企业、上海市企业技术中心、闵行区研发机构、闵行区科技小巨人企业等资质。还获得知识产权管理体系认证企业资质，总授权发明专利48项、在审发明专利52项、授权软件著作权205项（含欧易生物及旗下子公司，截止至2025年2月）。至今已累计助力客户发表5600+高水平研究论文，累计影响因子38000+；发文期刊包括Nature、Cell、Science、Cancer Discovery、Cell Discovery 等知名期刊。