网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Nature:首次揭秘促进癌细胞转移的新机制或成新靶点 | 鹰谷靶点

0
分享至

摘要:科学家发现促进癌细胞转移的新机制, 为代谢异质性(Heterogeneity)在肿瘤转移中的研究打开新方向,或有机会成为新的靶点。

癌症是人类医学亟待解决的难题,肿瘤转移的形成是许多癌症患者死亡的主要原因。科学家们对癌细胞播种和定植的机制进行了广泛深入的研究,但对热门靶点探索的竞争较激烈,为此可能造成研究资源的浪费,也不易获得新的突破。从代谢的角度研究肿瘤转移的机制,对于大多数研究者来说是相对新颖的思路。

据已有研究报道,癌症的转移需要瞬时激活细胞程序,使其能够播散和种植到远处的器官。肿瘤在基因转录和翻译水平上的异质性支持了癌细胞的可塑性,动态地改变其表型状态,推动了转移的进展。但目前对于代谢异质性在癌细胞新陈代谢中的作用研究较少。

代谢与肿瘤转移的关系可概括为:细胞代谢支持肿瘤在原发和继发部位的生长,并促进肿瘤细胞在血流和远处的器官中存活。在原发性肿瘤中癌细胞异质性代谢是否是细胞转移差异的基础,仍需要深入阐明。

近日,来自比利时鲁汶大学癌症生物学中心(VIB-KU)的Sarah-Maria Fendt带领研究团队取得显著成果,他们发现代谢酶磷酸甘油酸脱氢酶 (PHGDH)的催化活性促进癌细胞增殖,但PHGDH蛋白的低表达非催化性地增强了癌症的扩散和转移形成,即PHGDH的异质性增强了癌细胞的传播和转移能力。相关研究成果已发表在Nature期刊上。

这项研究成果为代谢酶磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)的异质性作为肿瘤侵袭性的标志提供了理论依据,同时促进了对代谢异质性在肿瘤转移中的进一步研究。

图1 文章封面截图

首先,研究人员在浸润性乳腺导管癌(TNBC)患者中发现PHGDH的表达具同质性且水平较高时更易发生原发性肿瘤,但有趣的是,其发生转移的可能性低于PHGDH异质性或低表达的肿瘤。即PHGDH蛋白的异质性和低表达预示着TNBC患者的肿瘤转移。

图2 PHGDH的异质性或低表达在原发肿瘤中的存在表明预后不良,但容易出现早期转移

PHGDH蛋白表达的降低是否会增加癌细胞的转移?在乳腺癌小鼠模型中,研究人员分析了三种TNBC PDX小鼠模型的循环肿瘤细胞(CTCs)中PHGDH蛋白的表达,发现CTCs和早期转移病灶富含PHGDH蛋白低表达的癌细胞,在原发肿瘤中沉默PHGDH会更容易发生转移。接下来,研究人员通过体外实验发现,PHGDH的沉默增加了迁移和侵袭以及癌细胞可塑性的分子标记。因此,PHGDH可以调节体外癌细胞的迁移和侵袭

图3 在乳腺癌小鼠模型和体外实验中,PHGDH 的低表达增强了肿瘤转移

为了进一步确定PHGDH在肿瘤转移中的潜在机制,研究人员用基因集富集分析(GSEA)比较PHGDH沉默的4T1肿瘤细胞和对照组的RNA-seq和蛋白质组数据,以及来自与Bend3内皮细胞共培养的4T1和EMT6.5细胞的RNA-seq数据。结果发现尤其与整合素αvβ3功能相关。使用阻断抗体抑制整合素αvβ3功能,发现抑制了PHGDH沉默组4T1 和 EMT6.5 细胞侵袭,但不影响对照组。因此得出结论,低 PHGDH 表达通过整合素αvβ3功能诱导细胞侵袭

图4 低表达PHGDH促进整合素αvβ3介导的侵袭和迁移

已知增加整合素αvβ3的唾液酸化会增强细胞迁移和侵袭[8]。唾液酸是由己糖胺-唾液酸途径产生的,该途径属于糖酵解分支。因此进行假设:己糖胺-唾液酸途径是由PHGDH沉默导致整合素αvβ3唾液酸化增加而诱导的。

研究人员从4T1细胞中分离了所有β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖蛋白以及唾液酸相关的蛋白,并对整合素β3亚单位αvβ3进行了免疫印迹分析。结果发现,在PHGDH沉默的细胞中表达了更多的整合素β3,糖基化程度更高。通过沉默N-酰神经氨酸胞苷转移酶来阻断己糖胺-唾液酸途径,阻止了PHGDH沉默的4T1细胞中整合素β3糖基化的增加。因此得出了结论:氨基己糖-唾液酸途径将低表达的PHGDH与整合素αvβ3唾液酸化偶联

那么PHGDH的沉默如何具体影响己糖胺-唾液酸途径?

研究人员在定位和动态13C6-葡萄糖示踪的基础上评估了磷酸果糖激酶(PFK)的活性。结果发现,在PHGDH沉默后,更少的磷酸果糖激酶PFKP位于肌动蛋白细丝,PFK活性降低。因此得出结论,PHGDH与PFKP相互作用,PHGDH沉默后,PFK活性降低。

接下来将PHGDH沉默的细胞(表达Dendra)和PHGDH沉默的细胞(过度表达野生型或非催化活性的PHGDH (表达mCerulean))的混合物注射到小鼠的乳房脂肪垫中,并进行活体成像。结果发现,在每个成像区域,过量表达野生型或非催化活性PHGDH的PHGDH沉默细胞显示出比对照PHGDH沉默细胞更少位移。同时,与对照4T1细胞相比,来自PHGDH沉默的4T1细胞的肿瘤,而不是那些过表达催化失活或野生型PHGDH的4T1细胞的肿瘤,显示出早期肺转移灶的数量增加。根据这些数据,研究人员得出结论,PHGDH蛋白的沉默,而不是其催化功能的丧失,推动了癌细胞的转移

图5 PHGDH与PFKP相互作用,这种相互作用的丧失以非催化的方式推动肿瘤转移扩散

因此可以推测出 PHGDH 的“兼职”功能:1. 稳定结合PFK;2. 确保在PFK下游持续供应丝氨酸合成所必需的糖酵解中间体3-磷酸甘油酸(3PG)。

总而言之,在本研究中研究者首次发现PHGDH与PFKP相互作用,并且这种相互作用的丧失激活了己糖胺-唾液酸途径,该途径为蛋白质糖基化提供了前体。因此,PHGDH的低表达会发生异常的蛋白质糖基化,包括增加整合素αvβ3的唾液酸化。虽然PHGDH的催化活性促进癌细胞增殖,但低PHGDH蛋白表达以非催化的方式增强了癌细胞的扩散和转移形成。因此,原发性肿瘤中PHDGH异质性的存在可以被认为是肿瘤侵袭性的标志。

更广泛地说,是否可以在肿瘤治疗上利用代谢异质性仍有待探索。如果 PHGDH 水平高的细胞依赖于它们制造丝氨酸的能力,而 PHGDH 水平低的细胞依赖于从细胞外获得的丝氨酸,那么将PHGDH 作为肿瘤治疗的可能靶点,即PHGDH抑制剂和丝氨酸饥饿的方法可能会协同作用以消除增殖和侵袭性癌细胞

关于鹰谷靶点

当前中国Biotech创新药公司正在融入世界格局,志在解决“未被满足的临床需求”。而这决不是口号,而是所有创新药公司必须明确的“赛道”。赛道是什么?靶点就是赛道,我们要更早去抢,在世界范围内其他公司还没做到IND,甚至还在基础研究中的靶点,就需要提前准备,提前切入,提前打出“发令枪”。鹰谷靶点,是上海鹰谷信息科技有限公司主办的栏目,期望帮助Biotech的CEO/CSO们,找到更好的努力方向,更好的赛道,更早起跑!

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
“性质恶劣”!2个孩子手抓、脱鞋拍击毒蛇标本,随行父亲拿起标本递给孩子一起玩闹,国家动物博物馆:强烈谴责

“性质恶劣”!2个孩子手抓、脱鞋拍击毒蛇标本,随行父亲拿起标本递给孩子一起玩闹,国家动物博物馆:强烈谴责

南方都市报
2026-08-30 11:25:21
韩国解剖学老师残忍杀害25岁中国女留学生,更多细节曝光!

韩国解剖学老师残忍杀害25岁中国女留学生,更多细节曝光!

新民周刊
2026-08-30 15:50:49
重庆奉节落石砸中一轿车致2死2伤,死者亲属:两女子带孩子返回县城途中遭不幸 当地称仍在处理中

重庆奉节落石砸中一轿车致2死2伤,死者亲属:两女子带孩子返回县城途中遭不幸 当地称仍在处理中

红星新闻
2026-08-30 16:19:29
现实版“爷爷和7个葫芦娃”走红,“六块钱买的苗,五天搭成的架”,浙江75岁老伯:每天起床就去看葫芦,网友:动画片原来是纪录片

现实版“爷爷和7个葫芦娃”走红,“六块钱买的苗,五天搭成的架”,浙江75岁老伯:每天起床就去看葫芦,网友:动画片原来是纪录片

扬子晚报
2026-08-30 14:10:45
4-3!阿隆索神了:率队3连胜,进攻火力爆棚:3场狂轰9球

4-3!阿隆索神了:率队3连胜,进攻火力爆棚:3场狂轰9球

足球狗说
2026-08-30 22:57:14
梅艳芳母亲覃美金102岁去世,遗产争夺案23年后大结局

梅艳芳母亲覃美金102岁去世,遗产争夺案23年后大结局

扬子晚报
2026-08-30 18:09:19
随着B费独造4球+曼联5-2,赛后评分+英超最新积分榜出炉

随着B费独造4球+曼联5-2,赛后评分+英超最新积分榜出炉

侧身凌空斩
2026-08-31 01:29:27
演员张蓝心发文:“我的灵魂伴侣我自己生!遵纪守法常驻北京”,网友解读为隔空声援景甜

演员张蓝心发文:“我的灵魂伴侣我自己生!遵纪守法常驻北京”,网友解读为隔空声援景甜

韩小娱
2026-08-30 06:44:46
中国国航:2026年半年度净亏损22.86亿元

中国国航:2026年半年度净亏损22.86亿元

新京报
2026-08-30 19:15:18
有点意思!
俄罗斯威胁对英国动武之后,英国媒体开启‘嘲讽’模式,直接登报展示英军2000多个军事基地的位置,意思很明显,你来啊!

有点意思! 俄罗斯威胁对英国动武之后,英国媒体开启‘嘲讽’模式,直接登报展示英军2000多个军事基地的位置,意思很明显,你来啊!

扶苏聊历史
2026-08-29 16:35:12
突发!巴萨签下29岁阿森纳中锋 转会费1000万欧 今夏放弃追求小蜘蛛

突发!巴萨签下29岁阿森纳中锋 转会费1000万欧 今夏放弃追求小蜘蛛

我爱英超
2026-08-30 20:57:38
超级世界波!贝林厄姆抢断突破一条龙,3场造4球,皇马生涯第二次

超级世界波!贝林厄姆抢断突破一条龙,3场造4球,皇马生涯第二次

奥拜尔
2026-08-30 23:31:12
突发!孙宇晨遭英国和欧盟双重制裁

突发!孙宇晨遭英国和欧盟双重制裁

大厂财经社
2026-08-30 15:42:27
澳洲热销"中国烟", 被检测出大量致癌物! 比普通烟高出60%, 千万别抽了

澳洲热销"中国烟", 被检测出大量致癌物! 比普通烟高出60%, 千万别抽了

澳微Daily
2026-08-29 16:00:29
性高潮到底是什么感觉?真实记录多位女性的自述

性高潮到底是什么感觉?真实记录多位女性的自述

江湖人称艾掌门
2026-08-29 21:08:03
马杜罗社媒平台发布监狱照:“一份爱与希望的小礼物”

马杜罗社媒平台发布监狱照:“一份爱与希望的小礼物”

界面新闻
2026-08-30 22:29:02
曾参与8.1级地震救援的女警文燕在泥石流灾害中失联

曾参与8.1级地震救援的女警文燕在泥石流灾害中失联

黄河新闻网吕梁
2026-08-30 09:26:48
吉隆口岸大楼只剩钢筋骨架

吉隆口岸大楼只剩钢筋骨架

观察者网
2026-08-29 16:00:36
华硕新配件把普通自行车改成电助力,不用换车

华硕新配件把普通自行车改成电助力,不用换车

全栈遛狗员
2026-08-29 21:53:45
ETC要被“取消”?交通部回应来了,没装的车主乐了!

ETC要被“取消”?交通部回应来了,没装的车主乐了!

生活魔术专家
2026-08-29 12:31:35
2026-08-31 01:44:49
鹰谷Integle
鹰谷Integle
数字化实验室解决方案提供商
108文章数 1关注度
往期回顾 全部

科技要闻

OpenClaw:红过,爱过,散了

头条要闻

媒体:曾是商务标配 中国男人正在"抛弃"皮鞋

头条要闻

媒体:曾是商务标配 中国男人正在"抛弃"皮鞋

体育要闻

库明加和狼,突破天花板差的那一点距离

娱乐要闻

梅艳芳母亲覃美金离世,享年102岁

财经要闻

纪念币骗局触碰法律红线!专坑老人!

汽车要闻

巨幕长联屏/天神之眼/云辇-C 方程豹钛9将于四季度上市

态度原创

艺术
本地
家居
健康
军事航空

艺术要闻

情绪暴击!90后天才摄影师,用忧郁镜头把女性之美拍成诗,每一帧都让人沦陷!

本地新闻

昆明的雨,解锁汪曾祺的浪漫雨季

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

脑出血两大夺命风险,早治早保命!

军事要闻

金正恩主持会议 朝鲜最高军事领导层现重大调整

无障碍浏览 进入关怀版