《Cell Death & Disease》：Site-specific HPV18 integration facilitates cervical carcinogenesis through metabolic reprogramming-induced dysfunction of the SpHK1/S1P/S1PR1 pathway
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本研究針對高危HPV整合在宮頸癌發生中的機制空白，通過構建8q24位點特異性HPV18基因敲入細胞模型，發現HPV整合通過上調糖酵解和甘油磷脂合成，激活SphK1/S1P/S1PR1信號軸，進而促進S100A8/A9表達及MAPK/NF-κB通路活化，最終誘導細胞惡性轉化。靶向S1PR1可抑制腫瘤生長，為宮頸癌治療提供了新靶點。
宮頸癌是威脅女性健康的重要疾病，高危型人乳頭瘤病毒（HPV）的持續感染是其主要誘因。當HPV基因組整合到宿主細胞染色體后，可能驅動細胞惡性轉化，但這一過程的具體分子機制尚未完全闡明。尤其值得注意的是，HPV整合熱點區域8q24與癌基因c-MYC相鄰，可能通過改變基因組三維結構或調控代謝通路促進癌變。然而，整合事件如何影響宿主細胞的代謝狀態，以及代謝變化如何進一步觸發下游信號通路和炎癥反應，仍是當前研究的難點。
為了回答這些問題，浙江大學醫學院等機構的研究團隊在《Cell Death and Disease》上發表了最新研究成果。他們利用CRISPR/Cas9基因編輯技術，成功構建了8q24位點特異性HPV18基因敲入的HaCaT細胞模型（HPV-KI），并通過多組學分析發現HPV整合可誘導全局性代謝重編程，尤其是糖酵解-甘油磷脂合成軸的活化，進而通過SphK1/S1P/S1PR1信號通路促進宮頸癌惡性轉化。這一發現不僅揭示了HPV整合致癌的新機制，也為宮頸癌的靶向治療提供了潛在策略。
在研究過程中，作者團隊主要應用了以下幾類關鍵技術：基于CRISPR/Cas9的基因編輯技術構建位點特異性整合模型；染色質構象捕獲（Hi-C）和染色質免疫沉淀測序（ChIP-seq）分析三維基因組和組蛋白修飾變化；轉錄組和代謝組學（包括碳代謝定量和脂質組學）聯合分析；患者來源異種移植（PDX）模型進行體內藥效驗證；以及酶活檢測、Western blot、免疫組化等分子生物學實驗。
研究結果
HPV18整合誘導HaCaT細胞惡性轉化
通過CRISPR/Cas9系統將HPV18 URR-E7-E6序列精準敲入8q24位點后，HPV-KI細胞表現出增殖加快、克隆形成能力增強、遷移和侵襲能力提升等惡性表型，證實HPV整合可直接驅動細胞轉化。
三維基因組結構改變與癌相關基因富集
Hi-C分析顯示HPV-KI細胞的拓撲關聯結構域（TAD）信號變異增大，與HeLa S3細胞相似。H3K27ac修飾譜分析發現啟動子區H3K27ac信號與基因表達水平正相關，且差異表達基因中癌相關基因顯著富集，提示HPV整合通過表觀遺傳調控促進惡性轉化。
IL-17通路與S100A8/A9上調是核心事件
轉錄組分析顯示IL-17信號通路是HPV-KI中最顯著上調的通路，其關鍵分子S100A8/A9在宮頸癌組織中高表達且與不良預后相關。在HPV-KI細胞中，S100A8/A9通過激活MAPK和NF-κB通路形成正反饋環路，促進惡性進展。
糖酵解-脂代謝重編程驅動S1P/S1PR1軸活化
代謝組學發現HPV-KI細胞糖酵解活性增強，中間產物二羥丙酮磷酸（DHAP）和甘油-3-磷酸（Gro3P）增多，進而促進甘油磷脂合成。增加的磷脂酸（PA）激活鞘氨醇激酶1（SphK1），導致鞘氨醇-1-磷酸（S1P）分泌增多，通過S1P受體（S1PR）激活下游致癌通路。
靶向S1PR1有效抑制腫瘤生長
體外實驗表明，抑制糖酵解（2-DG）或甘油磷脂合成（FSG67）均可下調S100A8/A9表達。特異性S1PR1抑制劑W146在體外和PDX模型中均能抑制腫瘤增殖，并降低S100A8/A9和Ki-67表達，且安全性優于S1PR2抑制劑JTE013。
結論與意義
本研究首次揭示HPV整合通過代謝重編程激活SphK1/S1P/S1PR1軸，進而驅動S100A8/A9-MAPK/NF-κB正反饋環路促進宮頸癌惡性轉化的新機制。靶向S1PR1可有效抑制腫瘤生長，且與免疫治療標志物MP6基因集下調相關，為宮頸癌的聯合治療提供了新思路。該研究建立的HPV整合模型為后續機制探索和藥物篩選提供了重要平臺。
