胃癌转移新发现！或与CAP2分子有关!

肿瘤细胞的转移是胃癌（gastric cancer, GC）患者死亡率居高不下的主要原因之一，大量数据显示肿瘤相关巨噬细胞在促进肿瘤侵袭和转移中起非常关键的作用。

然而，胃癌中肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞之间的关联目前还不是非常明晰。在本篇研究中，研究者证明CAP2在胃癌中被上调表达，尤其在伴有淋巴结转移（lymph node metastasis, LNM）的病例中，并伴随更差的预后。转录因子JUN直接结合到CAP2的启动子区，激活CAP2的转录。CAP2的N端结构域结合RACK1（receptor for activated C kinase 1）的WD5到 WD7结构域，并且能通过激活SRC/ FAK/ERK 信号通路，导致IL-4和IL-10的分泌，从而诱导M2巨噬细胞的极化。极化的M2细胞诱导预转移环境形成，促进通过分泌TGFB1，形成 TGFB1/JUN/CAP2 正反馈回路从而不断激活CAP2的表达，造成胃癌转移。此外，作者鉴定证明salvianolic acid是BCAP2的抑制分子，能通过抑制SRC/FAK/ERK信号通路有效抑制GC细胞的侵袭。总之，该研究表明，CAP2是介导胃癌细胞和肿瘤相关巨噬细胞相互作用的关键分子，可能可以作为一个潜在的抑制胃癌转移的治疗靶点。

作者在临床样本上证明CAP2在胃癌组织中上调表达，ROC曲线（受试者工作特性曲线）表明CAP2 的表达可将GC组织与非肿瘤性胃组织区分开来，还能区分有LNM的和无LNM的GC组织。CAP2 蛋白的表达水平在GC组织中较高，尤其是在 LNM 组织中。

为了确定CAP2的启动子激活区，作者构建了5个截短突变体，通过公共数据库，CHIP等实验表明，转录因子JUN直接结合到CAP2的核心启动子区，并激活CAP2的转录。

通过检测胃上皮细胞系GES-1和4种胃癌细胞系中CAP2的表达，发现CAP2的mRNA和蛋白水平在MKN45细胞最高，在BGC823细胞中最低。作者在MKN45和BGC823细胞中过表达和敲低CAP2，通过一系列细胞表型检测实验证明CAP2促进胃癌细胞的侵袭和迁移但是不影响细胞的增殖，并进一步在体内进行了验证。

CAP家族通过与蛋白质相互作用发挥作用，GST pull-down、co-IP、质谱实验、免疫荧光结果显示，CAP2与RACK1互作且共定位。RACK1通过结合FAK和提高FAK及ERK1/2的活性从而促进细胞迁移。研究者发现CAP2并不影响FAK/MEK/ERK的RNA水平但是促进FAK和ERK的磷酸化水平。总之，CAP2可以通过结合RACK1从而增强FAK/MEK/ERK信号通路的活化。

RACK1属于WD重复蛋白家族成员，研究者构建了RACK1的12个截短突变体来探究CAP2与RACK1的哪个结构域结合，结果显示不包含WD5、WD6、WD7结构域的截短体失去与CAP2的结合能力，说明这3个结构域对于二者互作至关重要。CAP2也包含3个功能性结构域，作者也构建了CAP2的截短体，通过免疫共沉淀实验表明CAP2的N端直接结合RACK1。

SRC能通过促进FAK的磷酸化来激活ERK通路，已有报道指出RACK1的WD6结构域结合SRC抑制其酪氨酸活性，通过一系列的实验表明， CAP2与 RACK1 结合，促进 RACK1 介导的 FAK 磷酸化；另一方面，CAP2 竞争性地与RACK1的WD至WD7结构域结合并解离SRC，从而进一步促进 FAK/ERK 的磷酸化。

由于ERK1/2的磷酸化会促进IL-4和IL-10的表达，作者猜测CAP2可以通过促进ERK1/2的磷酸化从而提高IL-4和IL-10水平。分别在mRNA水平和蛋白水平上证实了CAP2可以促进IL-4和IL-10的分泌。ERK的抑制剂能逆转CAP2导致的ERK1/2磷酸化水平和IL-4、 IL-10表达水平的升高。而细胞因子的分泌又与肿瘤微环境中的肿瘤相关巨噬细胞的分型密切相关。通过检测巨噬细胞表面marker及一系列实验发现CAP2能促进巨噬细胞M2极化。

现有研究中大量数据显示巨噬细胞能促进肿瘤细胞的转移和进展，作者建立了共培养系统，将GC细胞与M2巨噬细胞共培养，Transwell等实验表明CAP2参与促进GC细胞功能是通过调节巨噬细胞。JUN激活CAP2的转录并能增强CAP2的表达，实验表明，与TAMs共培养，JUN与CAP2的启动子区的结合能力显著提高。作者用细胞因子处理GC细胞并检测 CAP2的表达。发现TGFB1 能显著增强CAP2的表达。并通过实验证明，TGFB1和TAMs可在级联反应中磷酸化TAK1、JNK和JUN。这些结果表明TAM通过分泌TGFB1激活 TAK1/JNK/JUN 信号转导TGFB1 激活TAK1/JNK/JUN 信号，从而上调CAP2的表达。