CPNE3调控非小细胞肺癌血管生成拟态形成及免疫微环境的机制研究

《Hormones & Cancer》：Integrated analysis of the oncogenic value of CPNE3 in non-small cell lung cancer

　　本研究针对非小细胞肺癌（NSCLC）中血管生成拟态（VM）促进肿瘤转移的临床难题，通过整合生物信息学分析和实验验证，首次揭示CPNE3基因通过TGF-β/Smad3信号通路诱导上皮间质转化（EMT），进而促进VM形成和肿瘤细胞迁移侵袭。研究发现CPNE3高表达与晚期TNM分期和不良预后显著相关，为NSCLC抗血管治疗提供了新的潜在靶点。

　　

肺癌长期以来占据癌症相关死亡的首位，其中非小细胞肺癌（NSCLC）约占全部肺癌的85%。尽管精准医疗技术不断进步，包括分子靶向治疗和免疫治疗的应用，患者的5年生存率仍然不容乐观。肿瘤的生长和扩张高度依赖血管系统，除了传统的内皮细胞血管外，血管生成拟态（vasculogenic mimicry, VM）作为一种由高侵袭性肿瘤细胞模拟血管壁形成的特殊微循环结构，与肿瘤分级升高、癌细胞转移侵袭及预后不良密切相关。然而，目前对VM形成的确切分子机制了解尚不充分，尤其是CPNE家族成员在这一过程中的作用鲜有报道。

CPNE3作为钙依赖性磷脂结合蛋白，在多种肿瘤中被证实具有癌基因功能，但其在NSCLC中对VM的调控作用及机制尚未明确。为此，Pang等研究人员在《Discover Oncology》发表了题为“Integrated analysis of the oncogenic value of CPNE3 in non-small cell lung cancer”的研究论文，系统探讨了CPNE3在NSCLC中的表达特征、临床意义及功能机制。

研究人员综合运用TCGA、GEPIA2等数据库分析CPNE3表达水平，通过Kaplan-Meier plotter和PrognoScan评估其预后价值，并利用cBioPortal进行基因突变分析。在实验层面，采用qRT-PCR、Western blot验证表达结果，通过Transwell实验、三维培养模型观察细胞迁移侵袭和VM形成能力，并运用免疫组化、免疫浸润分析探讨CPNE3与肿瘤微环境的关联。

3.1 CPNE3在肺癌组织及细胞系中的异常表达

研究发现，在CPNE家族成员中，CPNE1、CPNE2和CPNE3的基础表达水平最高。与正常组织相比，CPNE1和CPNE3在肺腺癌（LUAD）和肺鳞癌（LUSC）组织中表达显著上调，而CPNE2表达下降。进一步验证显示，CPNE3在多数肺癌细胞系中高表达，临床组织样本免疫组化染色也证实了这一结果。

3.2 CPNE3在肺癌中的遗传变异

基因变异分析显示，CPNE3在LUAD和LUSC中的变异频率分别为16%和13%，主要以扩增和错义突变为主。错义突变是导致CPNE3表达异常的主要变异类型，如R215H和E326K等高频突变位点可能影响其功能。

3.3 CPNE3在肺癌中的预后价值

生存分析表明，CPNE3高表达与患者总生存期（OS）缩短显著相关，且其表达水平随TNM分期进展而升高，提示CPNE3可作为NSCCL独立的预后生物标志物。

3.4 CPNE3调控NSCLC细胞转移的潜在作用及信号通路

功能富集分析提示CPNE3参与血管生成和细胞转移过程。它与VM标志物NOS2、CDH5以及EMT相关分子MMP9、CDH2表达呈正相关。信号通路预测显示，TGF-β、PI3K/AKT、mTOR等通路可能介导CPNE3的功能。

3.5 CPNE3通过EMT过程促进NSCLC中VM形成

实验验证发现，敲低CPNE3可抑制细胞迁移、侵袭和VM管状结构形成，而过表达则促进这些表型。机制上，CPNE3调控EMT关键分子（V-cadherin、Snail、Slug、N-cadherin、MMP2）的表达，并激活TGF-β/Smad3信号通路。TGF-β刺激后，CPNE3敲低细胞中p-Smad3活化受阻，表明CPNE3通过TGF-β介导的EMT过程促进VM形成。

3.6 CPNE3表达与肺癌免疫浸润的相关性

免疫浸润分析显示，CPNE3表达与免疫检查点分子（IL6R、TNFSF15、L10RB、TGFBR1）及趋化因子受体（CXCR1、CXCR2）相关。在免疫细胞方面，CPNE3与T辅助细胞、记忆T细胞等浸润水平存在弱相关性，提示其可能参与免疫微环境调节但作用有限。

本研究首次系统阐明了CPNE3在NSCLC中通过激活TGF-β/Smad3信号通路诱导EMT，进而促进VM形成和肿瘤转移的新机制。CPNE3的高表达与晚期临床分期和不良预后密切相关，且其遗传变异特征为理解表达异常提供了分子基础。尽管CPNE3与免疫浸润的关联较弱，但其在VM形成中的核心作用揭示了靶向CPNE3可能成为抑制肿瘤血管生成和转移的新策略。研究局限性在于部分结论依赖生物信息学数据，且CPNE3调控免疫应答的具体机制仍需深入探索。这些发现为开发针对CPNE3的抗血管治疗提供了理论依据，对改善NSCLC患者预后具有重要意义。