研究不同分化阶段的猫鳞状细胞癌中的氧化DNA损伤和炎症：Nrf2/HO-1/Keap1通路与TLR4/NF-κB/COX-2/ICAM-1通路的作用

《Veterinary Immunology and Immunopathology》：Determination of Oxidative DNA Damage and ?nflammation in the Differentiation Grades of Feline Squamous Cell Carcinomas: The Role of Nrf2/HO-1/Keap1 and TLR4/NF-κB/COX-2/ICAM-1 Pathways

　　

Betül ORHAN|?smail BOLAT|Emin KARAKURT|Se?kin Serdar ARUN|Dilek ?ZDEM?R|Enver BEYTUT|Yavuz Selim SA?LAM|Selim ?OMAKLI|Tuba KARARASLAN|Bü?ra BAYKAL|Tu??e KARTAL|Yusuf Tar?k ?ZBAY|Recep I?IK

阿塔图尔克大学兽医病理学系，土耳其埃尔祖鲁姆

摘要

FSCC（鳞状细胞癌）是猫皮肤和黏膜区域中较为常见的肿瘤，但其不同分化程度的分子特征尚未完全阐明。在这项研究中，我们分析了27例FSCC病例，并使用常规组织病理学以及免疫组织化学、免疫荧光和RT-PCR技术对分化良好、中等和较差的肿瘤进行了比较。分化程度通过角蛋白珠形成、肿瘤岛形态、鳞状分化、有丝分裂活性和肿瘤周围炎症的程度来确定。分化较差的肿瘤表现出一致的特征：氧化DNA损伤（8-OHdG）明显升高，而Nrf2/HO-1通路明显受到抑制，Keap1表达增加。这些变化伴随着IL-6和ICAM-1的强染色以及与TLR4/NF-κB/COX-2轴相关的炎症标志物的显著激活。相比之下，分化良好的肿瘤倾向于保持较高的Nrf2和HO-1表达，且促炎通路的激活较低，表明其氧化还原反应更为平衡。炎症负担和有丝分裂活性在分化较差的肿瘤中也最为明显。总体而言，研究结果表明，FSCC的分化程度下降与氧化应激增加和炎症信号通路增强有关。Nrf2/HO-1/Keap1以及TLR4/NF-κB/COX-2通路的共同失调似乎促进了更具侵袭性的肿瘤微环境，为这些病变的生物学行为提供了新的见解。

引言

癌症是由于调节细胞生长和分化的遗传和表观遗传机制紊乱而引起的，导致细胞不受控制地增殖、逃避凋亡、血管生成和转移（Brown等人，2023年）。恶性肿瘤根据其起源细胞进行分类，上皮来源的肿瘤被称为癌（Alexandria Avery，2022年）。鳞状细胞癌（SCC）是一种具有角化潜能的角质形成细胞的恶性增殖，在人类和兽医医学中都属于重要肿瘤类型（Dotto和Rustgi，2016年；Sánchez-Danés和Blanpain，2018年）。

在兽医实践中，SCC在不同物种中均有报道，尤其是在猫中，它是继淋巴细胞肿瘤之后第二常见的皮肤肿瘤（Goldschmidt和Goldschmidt，2016年）。SCC最常影响鼻部、耳廓和眼睑，约占这些区域皮肤肿瘤的15%（Miller等人，1991年）。其局部侵袭性、有限的治疗选择和高复发率带来了重大的临床挑战（de Souza等人，2014年）。10-12岁以上的猫发病率较高，慢性紫外线暴露、低色素沉着、稀疏的毛发覆盖和乳头瘤病毒感染被认为是主要的风险因素（Gudenschwager-Basso等人，2022年）。

持续的炎症越来越被认为是SCC进展的驱动因素。内源性或外源性应激信号激活TLR4后，会促进下游NF-κB依赖性通路的激活，进而促进支持肿瘤相关炎症微环境的细胞因子和黏附分子的转录（Visioli等人，2022年）。异常的TLR4/NF-κB信号通路会增强肿瘤细胞增殖、血管生成、转移潜力及免疫逃逸能力（Han等人，2016年；Wu等人，2024年）。ICAM-1表达既促进免疫细胞浸润又增强肿瘤侵袭性（Bui等人，2020年；Shen等人，2021年）。氧化应激和炎症在肿瘤生物学中是紧密相关的过程。过量的活性氧物种可激活NF-κB依赖的炎症信号通路，而持续的炎症会进一步加剧氧化损伤，形成自我维持的氧化还原-炎症循环。

氧化应激是SCC中的另一个关键机制。持续的氧化应激通过DNA链断裂破坏基因组的完整性。当DNA修复能力超出限度或受损时，逐渐累积的突变可能导致癌变（Fakhri等人，2025年）。8-OHdG是许多恶性肿瘤中氧化DNA损伤的标志物（Ma-on等人，2017年；Matsui等人，2000年）。Nrf2–Keap1–HO-1轴是细胞内氧化还原稳态的核心调节因子。在氧化失衡的情况下，Nrf2与Keap1分离后能够稳定并转移到细胞核中，激活负责维持抗氧化能力的基因。SCC中这一通路的过度激活使其对氧化损伤和化疗具有耐药性，这与不良预后相关（Satoh等人，2013年）。

尽管逐渐认识到氧化应激和炎症在致癌中的作用，但不同分化程度的猫鳞状细胞癌中氧化还原失衡与炎症信号通路之间的关系仍不清楚。特别是，Nrf2/HO-1抗氧化通路的紊乱如何与肿瘤进展过程中TLR4/NF-κB/COX-2炎症轴的激活相互作用尚未完全明了。我们假设FSCC中分化的逐渐丧失与氧化DNA损伤增加和炎症信号增强有关，这是由Nrf2/HO-1通路的抑制和TLR4/NF-κB/COX-2轴的激活所驱动的。因此，本研究的目的是比较评估分化良好、中等和较差的FSCC病例中的氧化应激标志物、抗氧化防御机制和炎症介质。

部分摘录

研究材料和伦理批准

研究材料包括27只被诊断为鳞状细胞癌（SCC）的猫的石蜡包埋组织块，这些样本于2021年提交给VetLab兽医实验室服务有限公司进行常规组织病理学诊断。猫的详细信息、肿瘤位置和分化状态见表1（伦理批准：2025/35，阿塔图尔克大学）。只有当有足够的FFPE（Fixed-Fixed-Paraffin Embedded）材料和完整的临床病理学信息时，这些病例才会被纳入研究。

宏观观察结果

对诊断为鳞状细胞癌（SCC）的猫进行宏观检查时，肿瘤主要位于皮肤的无毛区域、口腔、口周区域和眼睑及其周围组织。在分化较差的病例中，肿瘤体积较大，肿瘤大小存在差异，并具有明显的花椰菜状突起，血管丰富，常伴有出血区域（图1a）。此外，

讨论

FSCC是一种常见的上皮肿瘤，但其生物学行为因分化程度不同而表现出显著差异。尽管该疾病的组织学谱型已有详细记录，但与之相关的分子机制仍不够明确。最近的研究强调了氧化应激和炎症信号通路在肿瘤进展中的作用，但针对猫病变的具体信息仍然有限。在本研究中，我们评估了SCC病例

结论

总体而言，我们的研究结果表明，FSCC中分化的逐渐丧失与氧化还原稳态的破坏有关，表现为Keap1表达增加、细胞保护性Nrf2/HO-1轴减弱以及氧化DNA损伤增加。TLR4/NF-κB/COX-2通路相关标志物的同时增加，以及ICAM-1的上调，都与富含氧化应激、炎症细胞募集的肿瘤微环境相关

未引用参考文献

(Bolat等人，(2025b))

CRediT作者贡献声明

Enver BEYTUT：监督、方法学、研究、数据分析。Yavuz Selim SA?LAM：撰写——审稿与编辑、监督。Dilek ?ZDEM?R：方法学、研究、数据分析。Emin KARAKURT：方法学、研究、数据分析、数据整理、概念化。Se?kin Serdar ARUN：方法学、研究、数据分析。?ZBAY Yusuf TARIK：方法学、研究、数据分析。Betül ORHAN：撰写——初稿、方法学、研究，

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。