郑州大学人民医院结直肠癌新型预后靶点 HPCAL1:机制解析与老药新用的临床转化潜力

本研究先依托 TCGA 公共数据库及本院 18 对临床结直肠癌配对样本开展生信与临床样本验证，明确 HPCAL1 在癌组织高表达且与淋巴结转移、晚分期及患者总生存、无进展生存、疾病特异性生存恶化显著相关；再通过 HCT116、RKO 细胞系构建 HPCAL1 敲低 / 过表达稳株，结合 CCK-8、克隆形成、划痕、Transwell 及裸鼠皮下成瘤模型，体外体内证实 HPCAL1 促进结直肠癌细胞增殖、迁移侵袭与成瘤；随后 RNA-seq 富集锁定 Wnt/β-catenin 通路，验证 HPCAL1 上调 Wnt6/Wnt7A/Wnt11 并促进 β-catenin 核转位；质谱、共免疫沉淀、分子对接证实 HPCAL1 分别与 TCF7、p65、β-catenin 形成三元复合物，二者选择性调控不同 Wnt 配体转录；最后证实 HPCAL1 抑制剂地氯雷他定可依赖 HPCAL1 下调 Wnt 通路发挥抑癌作用，整体完整证明 HPCAL1 通过 TCF7/p65 介导 Wnt 配体上调持续激活经典 Wnt 通路，推动结直肠癌恶性进展，是兼具预后价值与治疗潜力的分子靶点。

Figure 1

基于 TCGA 公共数据集与本院临床配对样本，从 mRNA、蛋白、组织原位染色三个维度证明 HPCAL1 在结直肠癌中特异性高表达；通过 ROC 分析验证 HPCAL1 的肿瘤诊断效能，结合临床病理参数与 Kaplan-Meier 生存曲线，证实 HPCAL1 高表达提示肿瘤侵袭表型与患者不良预后，单细胞转录组补充证明 HPCAL1 主要表达于肿瘤恶性上皮细胞。

Figure 2

通过慢病毒构建 HPCAL1 稳定敲低、过表达结直肠癌细胞模型，利用 CCK-8、克隆形成、划痕愈合、Transwell 迁移实验体外证明 HPCAL1 正向调控肿瘤增殖、运动侵袭能力；构建配对裸鼠皮下成瘤模型，从肿瘤体积、重量层面体内验证 HPCAL1 促进结直肠癌体内成瘤能力。

Figure 3

RNA-seq 筛选 HPCAL1 敲低后的差异基因，联合 TCGA 患者队列差异基因交集富集得到核心通路，锁定 Wnt/β-catenin 为关键调控通路；qPCR、WB 证实 HPCAL1 调控 Wnt6/Wnt7A/Wnt11 表达，核质分离实验证明 HPCAL1 促进 β-catenin 核转位；LiCl 回救实验反向证明 HPCAL1 的促癌功能完全依赖 Wnt 通路激活。

Figure 4

药物干预实验，明确地氯雷他定对两株结直肠癌细胞的半数抑制浓度，对比正常肠上皮细胞证明药物肿瘤选择性；通过 HPCAL1 敲低回救实验证明地氯雷他定抑癌效应依赖 HPCAL1 表达；梯度药物处理 WB 证实地氯雷他定通过下调 HPCAL1，同步抑制下游 Wnt 配体与活化 β-catenin 表达。

Figure 5

质谱筛选 HPCAL1 互作蛋白，共聚焦荧光证明 HPCAL1 与 β-catenin 胞内共定位；Co-IP 验证 HPCAL1 分别与 β-catenin、TCF7、p65 存在双向蛋白结合，分子对接预测三元复合物空间结合模式；免疫荧光证实 HPCAL1 促进 TCF7、p65 细胞核转位；基因敲低、双荧光素酶报告实验证明 TCF7、p65 选择性调控不同 Wnt 配体转录；通路抑制剂回救实验确认该三元复合物调控增殖的功能完全依赖 Wnt 配体分泌与 β-catenin 活化。

Figure 6

平行对比 TCF7、p65 在结直肠癌组织的表达、诊断效能与临床预后价值，二者同样在癌组织高表达且具备优秀诊断 ROC 曲线，与肿瘤转移相关病理指标显著相关；但生存分析显示仅 p65 高表达影响疾病特异性生存，TCF7 无显著预后分层能力，对比凸显 HPCAL1 同时具备诊断与全方位预后评估的独特临床优势。