靶向 ELOVL6 打破胰腺癌治疗困境：重塑 c-MYC 驱动的脂质代谢，开启化疗增效新时代

为解决胰腺癌治疗难题，西班牙研究人员开展靶向 ELOVL6 对胰腺癌影响的研究。发现干扰 ELOVL6 可抑制肿瘤生长、增强化疗敏感性。这为胰腺癌治疗提供新靶点和策略，值得科研人员阅读。

　　

Universidad Francisco de Vitoria的 A. García García、M. Ferrer Aporta 等研究人员在《Nature Communications》期刊上发表了题为 “Targeting ELOVL6 to disrupt c-MYC driven lipid metabolism in pancreatic cancer enhances chemosensitivity” 的论文。该研究聚焦于胰腺癌治疗领域，为攻克这一致命疾病提供了全新的潜在治疗靶点和策略，对推动胰腺癌治疗的发展意义重大。

研究背景

胰腺癌（Pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）是一种极为致命的疾病，其生存率仅为 12%。而且，它的影响还在不断扩大，预计到 2025 年将成为西方世界癌症死亡的第三大原因，到 2030 年则会跃居第二。晚期诊断和因血管化不良导致的化疗耐药是患者预后差的主要原因，因此，深入了解 PDAC 的分子机制并开发更好的治疗方案迫在眉睫。

c-MYC 癌基因作为一种转录因子，参与了三分之一的人类疾病，在癌症发生发展中起着关键作用，在 42% 的 PDAC 病例中存在过表达现象，主要由 KRAS 激活、拷贝数增加和高拷贝扩增引起 。然而，直接靶向 c-MYC 具有很大挑战，因为它参与众多细胞过程，所以寻找其下游效应器至关重要。

脂质在细胞功能中扮演着重要角色，不仅有助于维持能量平衡，还通过形成细胞膜来保持细胞完整性。在细胞转化过程中，为了满足改变后的能量需求，代谢会发生变化，肿瘤细胞会激活从头脂肪生成，摆脱对外源脂质的依赖。而且，糖酵解和谷氨酰胺分解在肿瘤细胞中也很活跃，这两个过程都受 c-MYC 调控。在 PDAC 中，MYC 与 KRAS 和 HIF1A 协同作用，参与代谢重编程。已有研究表明，ELOVL6 在肺癌和肝癌等肿瘤的生长和增殖中具有重要作用，其在 PDAC 中的作用有待进一步探究。

研究方法

1. 生物信息学分析：研究人员利用多个公开数据集，如 Ela1-Myc 小鼠模型、KPC 小鼠模型、Eμ-Myc 小鼠模型等的 RNA-seq 和 ChIP-seq 数据，以及 PDAC 患者的单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）数据，进行基因表达分析、基因集富集分析（GSEA）、转录因子结合位点分析等，探究 c-MYC 与 ELOVLs 的关系以及它们在肿瘤发生发展中的作用。

2. 细胞实验：使用多种人类 PDAC 细胞系，如 T3M4、Patu 8988 T 和 Panc1 等，进行细胞培养。通过转染 shRNA、CRISPR/Cas9 基因编辑技术、化学抑制剂处理等方法，干扰 ELOVL6 的表达，然后进行细胞增殖、迁移、细胞周期、凋亡、脂质代谢、膜性质等实验。同时，利用蛋白质印迹（Western blot）、定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）、免疫荧光等技术检测相关蛋白和基因的表达水平。

3. 动物实验：将 T3M4 细胞皮下接种到裸鼠体内，构建荷瘤小鼠模型。通过对小鼠进行 ELOVL6 基因沉默（shRNA）或使用化学抑制剂 ELOVL6-IN-2 处理，并联合 Abraxane（白蛋白结合型紫杉醇纳米颗粒）治疗，观察肿瘤生长、小鼠生存情况，以及检测肿瘤组织中 Abraxane 的含量，评估 ELOVL6 干扰与 Abraxane 联合治疗的效果。

研究结果

1. c-Myc 直接调节不同脂肪酸延长酶（ELOVLs）的表达：在 Ela1-Myc 小鼠模型中，研究人员通过 RNA-seq 和 GSEA 分析发现，c-Myc 在维持腺泡表型和驱动转化中起关键作用，且与细胞增殖和致癌信号通路相关。进一步分析发现，Ela1-Myc 小鼠中 Fasn、Scd1、Acly、Acaca 和多种 Elovls 基因表达上调，ChIP-seq 数据表明 c-Myc 结合在 Elovl1 和 Elovl6 的启动子上。在其他模型，如 KPC 小鼠模型和小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）感染 cMyc-ER 诱导系统中，也验证了 c-Myc 对不同 ELOVLs 的直接调控作用。

2. ELOVLs 在肿瘤进展过程中过表达：通过分析 Ptf1a-CreER、LSL-Kras-G12D、LSL-tdTomato（PRT）小鼠模型的 scRNA-seq 数据，发现 Elovl1、Elovl5、Elovl6 和 Elovl7 在肿瘤细胞中过表达。在 Eμ-Myc 小鼠模型中，随着疾病进展，Myc mRNA 水平升高，Elovl1、Elovl5 和 Elovl6 表达也增加，且 c-Myc 结合在多个 Elovls 的启动子上。在人类 PDAC 样本的 scRNA-seq 数据中，同样证实了 ELOVL1、ELOVL5、ELOVL6 和 ELOVL7 的过表达，且 ELOVL6 特异性定位于肿瘤细胞区室。

3. c-MYC 直接调节 PDAC 细胞系中 ELOVL6 的表达：在 5 种不同的 PDAC 细胞系中，研究人员检测了 c-MYC 和 ELOVL6 的表达水平，发现 T3M4 细胞中 c-MYC 和 ELOVL6 表达高，Patu 8988 T 细胞表达中等，Panc1 细胞表达低。下调 T3M4 细胞中 c-MYC 水平，所有 ELOVL 家族成员包括 ELOVL6 表达均下降；上调 Panc1 细胞中 c-MYC 水平，则 ELOVLs 表达上升。ChIP-qPCR 实验进一步证实了 c-MYC 与 ELOVL6 启动子的结合。

4. ELOVL6 干扰降低体外细胞增殖和迁移：在 T3M4 和 Patu 8988 T 细胞系中，利用 shRNA 或化学抑制剂 ELOVL6-IN-2 干扰 ELOVL6 表达。结果显示，细胞增殖和集落形成能力下降，细胞周期阻滞在 G1 期，且细胞迁移能力受损。RNA-seq 分析发现，ELOVL6 抑制导致 202 个基因差异表达，GSEA 分析表明，未处理细胞在 “myc targets” 和 “cell cycle” 通路富集度更高，而脂质代谢相关通路在未处理细胞中也更富集，说明 ELOVL6 抑制使这些通路下调。细胞信号磷酸激酶阵列实验发现，细胞增殖相关通路如 ERK1/2、Src、WNK1、β-Catenin 或 RSK1/2/3 的激活减少。

5. ELOVL6 干扰改变脂质组成：对 ELOVL6 基因或化学抑制的 T3M4 细胞进行脂质组学分析，发现与对照相比，构成磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱的较短脂肪酸积累，较长脂肪酸减少，总脂肪酸组成分析也证实了 ELOVL6 干扰对脂肪酸代谢的影响。当下调 T3M4 细胞高 c-MYC 表达水平时，也得到了类似结果。

6. ELOVL6 干扰改变细胞膜力学性能和通透性：通过透射电子显微镜（TEM）观察到，干扰 ELOVL6 表达后，T3M4 和 Patu 8988 T 细胞的细胞膜厚度显著降低。利用傅里叶分解分析细胞表面力学，发现 ELOVL6 干扰使细胞形状更灵活，膜张力降低。压痕实验表明，ELOVL6 干扰导致细胞皮质刚性降低，通透性增加，且通过 calcein 摄取实验进一步证实了细胞膜通透性的增加。

7. ELOVL6 干扰增强细胞的胞饮作用：由于 Abraxane 通过胞饮作用进入肿瘤细胞，研究人员检测了 ELOVL6 干扰对 T3M4 和 Patu 8988 T 细胞微胞饮和巨胞饮的影响。结果显示，ELOVL6 干扰后，细胞对分子量为 10,000 Da 和 70,000 Da 的葡聚糖 - 罗丹明 B 摄取增加，即微胞饮和巨胞饮作用增强。

8. ELOVL6 干扰在体外使细胞对化疗敏感：检测 ELOVL6 干扰对 Abraxane 治疗 PDAC 细胞的影响，发现干扰 ELOVL6 表达后，T3M4 和 Patu 8988 T 细胞对 Flutax-2（一种与微管结合的绿色荧光紫杉醇衍生物）的摄取增加，且 ELOVL6 干扰与 Abraxane 联合治疗显著降低了 Abraxane 的 IC50 值，表明二者具有协同作用。

9. ELOVL6 干扰的效果依赖于 c-MYC 表达水平：在低 c-MYC 表达的 Panc1 细胞中，干扰 ELOVL6 未增强细胞通透性；而在过表达 c-MYC 的 Panc1-pBH-MYC 细胞中，ELOVL6 干扰导致细胞增殖和集落形成能力显著下降，细胞通透性增加，微胞饮和巨胞饮作用增强。

10. ELOVL6 干扰在体内抑制肿瘤生长并与 Abraxane 协同作用：在裸鼠荷瘤模型中，沉默 ELOVL6 表达或使用 ELOVL6-IN-2 处理，联合 Abraxane 治疗，显著抑制了肿瘤生长，延长了小鼠生存期。通过测定肿瘤组织中 Abraxane 的含量，发现抑制 ELOVL6 可能增强肿瘤细胞对 Abraxane 的摄取，从而产生协同作用。此外，利用诱导型 CRISPRi 系统靶向 ELOVL6，也验证了其对肿瘤生长的抑制作用。

研究结论与讨论

本研究确定了 ELOVL6 是 PDAC 中 c-MYC 下游的一个有前景的治疗靶点。干扰 ELOVL6 表达在体外和体内均能抑制肿瘤生长，诱导 G1 期细胞周期阻滞，延长小鼠生存期。这些积极效果与细胞膜脂质组成的改变有关，包括皮质刚性和通透性的有效变化以及膜厚度的减少。ELOVL6 诱导的细胞表面性质变化增加了 Abraxane 的摄取，增强了其在体外和体内的治疗效果。

肿瘤细胞通过膜重组来促进增殖、逃避凋亡并阻碍化疗药物进入，而 ELOVL6 干扰改变了细胞膜的脂质组成和性质，影响了化疗药物的摄取。已有研究表明，在肺癌和前列腺癌中，脂肪酸延长酶在肿瘤进展中发挥重要作用，靶向这些酶可能为癌症治疗提供新途径。在 PDAC 治疗中，抑制脂肪生成已显示出一定的益处，如 FASN 抑制剂与吉西他滨或紫杉醇联合使用可诱导癌细胞凋亡，但针对 ACCA 或 ACLY 的抑制剂在 PDAC 中的应用还需进一步研究。

本研究中靶向 ELOVL6 以选择性改变肿瘤细胞膜，有望增强化疗药物递送，克服膜组成改变带来的耐药性问题。这一策略与化疗药物联合使用，可提高治疗效果，降低药物剂量，减少脱靶效应，尤其对 c-MYC 水平升高的 PDAC 患者可能具有重要治疗意义。然而，由于 ELOVL6 在肝脏等器官也有高表达，使用抑制剂时需谨慎，以避免对其他器官产生不良影响。

总的来说，当前 PDAC 的治疗选择极为有限，本研究将 ELOVL6 确立为有前景的治疗靶点，展示了其化学抑制在 PDAC 治疗中的有效性，为推进 PDAC 治疗策略开辟了新方向，具有重要的临床应用潜力和研究价值。