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。
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
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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