代谢表达谱分析揭示丙酮酸介导的 EPHB2 上调促进头颈部鳞状细胞癌淋巴转移

【字体: 时间:2025年03月13日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  为探究代谢紊乱驱动头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)淋巴转移机制,研究发现丙酮酸代谢上调 EPHB2 促转移,联合治疗或为新策略。

  在癌症的众多 “恶行” 中,淋巴转移是头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的一个 “致命武器”,它常常导致患者预后不良,是大多数癌症患者死亡的重要原因。与此同时,肿瘤细胞的代谢重编程就像一个 “帮凶”,默默支持着肿瘤的转移,成为癌症的一个显著特征。然而,代谢紊乱究竟如何在 HNSCC 中推动这一进程,一直是个未解之谜,就像隐藏在黑暗中的秘密等待着人们去揭开。
为了攻克这个难题,来自中山大学肿瘤防治中心等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Translational Medicine》上,为我们理解 HNSCC 的淋巴转移机制带来了曙光,也为相关治疗提供了新的思路。

研究人员采用了多种关键技术方法。他们收集了来自 TCGA 和 GEO 数据库的 725 例 HNSCC 患者的数据,利用这些数据进行无监督聚类分析,从而识别出代谢亚型。同时,通过基因集变异分析(GSVA)评估不同亚型的分子通路富集情况,还运用了连接映射分析来寻找关键基因。在细胞实验方面,进行了细胞培养、转染、RNA 提取和 qRT-PCR 等实验,以及蛋白质相关的检测如 Western blot 分析、酶联免疫吸附测定(ELISA)等。动物实验则构建了异种移植肿瘤模型来验证相关结论。

研究结果如下:

  • 识别 HNSCC 代谢亚型:研究人员基于代谢基因表达谱对 HNSCC 患者进行分类,成功识别出四个代谢亚型(Cluster A、Cluster B、Cluster C 和 Cluster D)。其中,Cluster D 具有较高水平的碳水化合物代谢,与淋巴转移和较差的临床结果显著相关12
  • 确定关键驱动基因:聚焦于具有淋巴转移潜力的 Cluster D,研究人员通过连接映射分析确定 EPHB2 是该亚型的关键驱动基因。EPHB2 在 Cluster D 中高表达,且与 HNSCC 的淋巴转移显著相关3
  • 揭示 EPHB2 上调机制:进一步研究发现,高度激活的碳水化合物代谢通过增加乙酰辅酶 A(acetyl-CoA)的产生,促进组蛋白乙酰化,从而转录上调 EPHB2 的表达。外源性添加丙酮酸可上调 EPHB2 表达,而阻断丙酮酸代谢则抑制 EPHB2 表达45
  • 证实 EPHB2 促淋巴转移作用:通过细胞实验和动物实验,研究人员证实 EPHB2 作为一种分泌蛋白,可促进淋巴转移。过表达 EPHB2 可增加淋巴生成,而沉默 EPHB2 则抑制淋巴生成67
  • 解析 EPHB2 促淋巴生成机制:EPHB2 通过与 EFNB1 结合,抑制 Hippo 信号通路中 YAP/TAZ 的核转位,减轻 YAP/TAZ 对 PROX1 的转录抑制,从而促进淋巴生成相关标记物的表达,最终触发淋巴生成89
  • 探索联合治疗策略:研究人员发现,联合使用 EFNB1-Fc 和 VEGFR3 抑制剂可协同抑制淋巴生成,对 HNSCC 淋巴转移具有显著的抑制作用,为对 VEGFR3 抑制剂无或轻微反应的患者提供了潜在的治疗策略1011

研究结论和讨论部分指出,该研究重新从代谢角度对 HNSCC 进行分类,提出了四个具有不同预后和代谢表型的亚型。其中,Cluster D 与淋巴转移高度相关,其高激活的丙酮酸代谢上调 EPHB2,进而促进淋巴生成。同时,联合治疗策略展现出良好的应用前景。然而,研究也存在一些局限性,例如 EPHB2/EFNB1 介导 YAP/TAZ 细胞质定位的详细机制尚不清楚,联合治疗的副作用也需要进一步研究。尽管如此,这项研究依然为 HNSCC 的治疗开辟了新的方向,有望为临床实践带来新的突破,帮助更多患者战胜癌症。
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