《Cancer Letters》：Hepatoprotective role for ERMP1 in MASLD-driven hepatocarcinogenesis and β-catenin-mutated tumors
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本刊推荐：为阐明代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）向肝细胞癌（HCC）进展的机制，并探寻新的诊疗靶点，研究团队聚焦于内质网金属肽酶1（ERMP1）。通过多层面研究，首次揭示ERMP1在MASLD和β-连环蛋白（β-catenin）驱动的HCC中扮演保护性角色，可通过调控脂质代谢影响肿瘤进程，但其在癌细胞中亦显示出促癌特性。这一双重功能的发现，为开发针对特定亚型HCC的诊断标志物和个体化治疗策略提供了新思路。
在全球范围内，肥胖和代谢综合征的流行率不断攀升，随之而来的是代谢功能障碍相关脂肪性肝病（Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease, MASLD，曾用名非酒精性脂肪性肝病）患者数量的激增。MASLD的疾病谱可从简单的肝脂肪变性，发展为伴有炎症和纤维化的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），并最终进展为肝硬化乃至肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma, HCC）。由MASLD驱动的HCC已成为癌症相关死亡的主要原因之一，其治疗选择有限，患者预后往往较差。尽管已知基因突变是癌症的常见驱动因素，但越来越多的证据表明，代谢相关基因表达的异常改变也在MASLD向HCC的恶性转化中扮演着关键角色。为了深入理解这一复杂过程，并为开发新的诊断和治疗方法寻找突破口，科学家们将目光投向了一个此前在肝脏疾病领域研究甚少的分子——内质网金属肽酶1（Endoplasmic reticulum metallopeptidase 1, ERMP1）。这篇发表在《Cancer Letters》上的研究，正是为了揭开ERMP1在MASLD和HCC进展中的神秘面纱。
为了系统地评估ERMP1的功能，研究人员运用了多种技术方法。他们首先通过生物信息学分析，挖掘了包括TCGA在内的多个公共数据库，探究了ERMP1在人HCC样本中的表达及其与临床预后的关联。在体内研究中，团队构建了多种基因工程小鼠模型，包括肝细胞特异性Ermp1敲除小鼠（LERMP1KO）、在LPTENKO（肝细胞特异性Pten敲除）背景下的双敲除小鼠（LPTENERMP1KO），并利用腺相关病毒介导的短发夹RNA在成年小鼠中进行Ermp1敲低。这些模型被分别应用于饮食诱导（FPC饮食）和遗传性（LPTENKO）MASLD模型，以及多种HCC诱发模型，如二乙基亚硝胺（DEN）诱导、水动力注射（HDI）介导的Myc/β-连环蛋白（β-catenin）或Myc/p53共表达模型。肿瘤的发生发展通过计算机断层扫描（CT）或磁共振成像（MRI）进行无创监测。在体外，研究使用小干扰RNA在人肝癌细胞系（Huh7和HepG2）中沉默ERMP1，评估其对细胞增殖、迁移、凋亡、代谢及化疗敏感性的影响。此外，研究还利用肝脏和细胞的蛋白质组学分析，以揭示ERMP1缺失后相关的信号通路和生物过程变化。
研究结果
ERMP1在人类HCC和小鼠肝癌模型中表达上调
研究人员发现，在多个公共数据集中，ERMP1的mRNA在人类HCC肿瘤组织中的表达显著高于配对的非肿瘤肝组织。蛋白质水平上，人类蛋白质图谱的数据和本研究的组织微阵列免疫组化也证实了ERMP1在HCC和胆管癌中的上调。重要的是，在TCGA队列中，ERMP1的高表达与HCC晚期（III期）和患者较差的总生存期显著相关。在多种小鼠肝癌模型（如DEN诱导、LPTENKO、Myc/β-连环蛋白驱动模型）的肿瘤组织中，Ermp1的表达也呈现升高趋势，这与人类数据一致。基因集富集分析提示，高ERMP1表达与WNT/β-连环蛋白、PI3K/AKT/mTOR等促癌信号通路以及细胞增殖相关基因集正相关。
Ermp1沉默在β-连环蛋白激活型、而非p53缺陷型HCC模型中加剧肝癌发生
生物信息学分析显示，ERMP1表达与CTNNB1（编码β-连环蛋白）和TP53（编码p53）的表达呈正相关。为了功能验证，研究者在Myc/β-连环蛋白和Myc/p53驱动的HDI小鼠模型中敲低了Ermp1。结果发现，在Myc/β-连环蛋白模型中，Ermp1敲低显著增加了肿瘤数量和总体积，并伴有血浆非高密度脂蛋白胆固醇升高以及肝脏新生脂肪生成相关基因（如Fasn, Scd1）表达下降。相反，在Myc/p53模型中，Ermp1敲低反而减少了肿瘤数量。这表明ERMP1对肝癌发生的影响具有背景依赖性，在β-连环蛋白驱动的肿瘤中可能起保护作用。
Ermp1缺失加重MASLD驱动的肝癌发生，但不影响致癌物诱导的肝癌发生
在DEN诱导的肝癌模型中，肝细胞特异性敲除Ermp1（LERMP1KO）并未显著改变肿瘤负荷，但略微降低了单个肿瘤的体积。然而，在MASLD驱动的LPTENKO模型中，同时敲除Pten和Ermp1（生成LPTENERMP1KO小鼠）则导致情况急剧恶化。与LPTENKO小鼠相比，11月龄的LPTENERMP1KO小鼠表现出肿瘤数量、总体积和增殖标志物Ki67表达的显著增加，肝细胞去分化加剧，DNA损伤（γH2AX染色）增多，并且出现了更高比例的肝细胞癌和混合型肝细胞-胆管癌。此外，LPTENERMP1KO小鼠血浆甘油三酯水平降低。
Ermp1表达与MASLD小鼠模型中的脂质改变相关
在多种饮食诱导（高脂饮食、西方饮食等）和遗传性（ob/ob, db/db, LPTENKO）的小鼠MASLD模型中，肝脏Ermp1表达均一致性上调。为了探究ERMP1在MASLD本身中的作用，研究者用FPC饮食挑战LERMP1KO小鼠。16周后，尽管体重无差异，但LERMP1KO小鼠表现出体脂增加、血浆高密度脂蛋白水平升高、非酯化脂肪酸水平降低，以及肝内甘油三酯含量和微脂肪变性加重。在4月龄（尚未发生肿瘤）的LPTENERMP1KO小鼠中，也观察到血浆总胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白水平升高，以及非酯化脂肪酸和酮体水平降低，但肝脂肪变性程度与LPTENKO小鼠相似。
肝脏Ermp1缺失破坏了LPTENKO小鼠的胆固醇和胆汁酸代谢
对4月龄LPTENKO和LPTENERMP1KO小鼠的肝脏进行蛋白质组学分析，揭示了527个差异表达蛋白。基因本体富集分析显示，LPTENERMP1KO小鼠肝脏中下调的蛋白质与细胞骨架组织、细胞粘附和DNA修复有关；而上调的蛋白质则富集于脂蛋白稳态、胆固醇代谢和胆汁酸合成/分泌/重吸收途径。具体而言，胆固醇外流蛋白ABCA1以及多个胆汁酸代谢相关酶（如CYP7A1, CYP8B1, SLC10A1等）表达上调。同时，DNA修复酶和肝细胞分化标志物表达下调。
ERMP1下调损害恶性肝细胞的粘附、细胞周期和代谢，并增强化疗药物诱导的细胞死亡
在体外，利用siRNA在人肝癌Huh7细胞中沉默ERMP1，导致细胞数量减少、迁移和侵袭能力受损、细胞周期G2期比例下降，并增强了细胞对多柔比星和索拉非尼诱导的凋亡敏感性。代谢上，ERMP1沉默导致线粒体氧化降低、糖酵解增加（沃伯格效应）、脂质合成与氧化潜力下降，以及STAT3和MAPK信号减弱。蛋白质组学分析进一步证实，ERMP1沉默影响了极低密度脂蛋白组装、低密度脂蛋白清除等脂质相关通路。
研究结论与意义
本研究系统性地揭示了内质网金属肽酶ERMP1在肝脏疾病，特别是MASLD和HCC中的复杂且具有背景依赖性的功能。核心结论是：ERMP1在MASLD和由β-连环蛋白突变驱动的HCC进展中扮演着保护性角色，其作用机制与调控肝脏脂质代谢、胆固醇/胆汁酸稳态、细胞分化、粘附和DNA修复密切相关。ERMP1的缺失会加剧MASLD的脂质堆积，并通过扰乱上述过程，特别是促进胆汁酸代谢重编程和削弱DNA损伤修复，从而加速MASLD背景下的肝癌发生与发展。
然而，这种保护作用具有显著的肿瘤亚型特异性。在β-连环蛋白激活的HCC中，ERMP1缺失会促进肿瘤生长；而在p53缺失或DEN诱导的HCC模型中，其作用则不明显甚至相反。更有趣的是，一旦细胞完成恶性转化，在体外实验中，ERMP1又显示出一定的促癌特性，能支持癌细胞的增殖、迁移和生存。这种“双重人格”表明，ERMP1的功能高度依赖于疾病阶段（癌前病变vs. 已癌变）和肿瘤的分子背景（β-连环蛋白驱动vs. p53驱动）。
这项研究的重要意义在于：首先，它首次在体内系统阐明了ERMP1在肝脏生理和病理中的关键作用，将其从一个功能不明的分子定位为肝脏代谢和肿瘤抑制的重要调节因子。其次，研究强调了代谢微环境与特定癌基因突变在决定靶点功能中的交互作用，为理解HCC的异质性提供了新视角。最后，ERMP1在MASLD和特定亚型HCC中的保护作用及其在癌细胞中的潜在促生存功能，提示它可能成为一个有前景的、具有背景特异性的诊断和预后生物标志物。例如，监测ERMP1的表达变化可能有助于评估MASLD患者的肝癌风险。同时，其双重功能也警示，针对ERMP1的干预策略必须精确区分疾病阶段和肿瘤亚型，为实现HCC的个体化精准治疗提供了新的理论基础和潜在靶点。
