CAMKKβ通过调控AMPK/ULK1信号通路促进上皮性卵巢癌转移的机制研究

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对上皮性卵巢癌(EOC)转移过程中多细胞球体(Spheroid)的生存机制展开,通过CRISPR-Cas9基因编辑技术构建CAMKK2敲除细胞系,首次证实CAMKKβ是EOC球体中AMPK激活的主要调控因子。研究发现CAMKKβ缺失会显著抑制AMPK/ULK1信号通路、降低自噬流(autophagic flux)和细胞活力,并通过小鼠腹腔移植瘤模型证实其减缓肿瘤生长的作用。该研究为晚期EOC的代谢靶向治疗提供了新策略。

  

上皮性卵巢癌(EOC)是妇科恶性肿瘤中致死率最高的癌种,约75%患者确诊时已发生转移,五年生存率不足30%。这种严峻现状主要源于其独特的转移模式——癌细胞以多细胞球体(Spheroid)形式在腹腔内播散,并通过激活应激反应通路抵抗失巢凋亡(anoikis)。其中,AMP激活蛋白激酶(AMPK)及其介导的自噬(macroautophagy)被认为是维持球体存活的关键机制,但具体调控网络尚未阐明。

加拿大西安大略大学解剖与细胞生物学系(Western University, Department of Anatomy and Cell Biology)的研究团队在《Scientific Reports》发表的重要研究,通过CRISPR-Cas9基因编辑构建CAMKK2敲除细胞系,结合三维球体培养和小鼠腹腔移植瘤模型,首次证实钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶β(CAMKKβ)是EOC球体中AMPK激活的核心调控因子。研究发现CAMKKβ缺失会通过AMPK/ULK1信号轴抑制自噬流,显著降低癌细胞转移潜能,为靶向肿瘤代谢的精准治疗提供了新靶点。

关键技术方法包括:1)CRISPR-Cas9构建CAMKK2敲除的OVCAR8和HeyA8细胞系;2)双荧光自噬报告系统(mCherry-EGFP-LC3B)监测自噬流;3)SPoRTS技术定量球体自噬空间分布;4)人腹膜间皮细胞清除实验评估侵袭能力;5)免疫缺陷小鼠腹腔移植瘤模型模拟转移过程。

CAMKK2敲除减弱EOC球体中的AMPK激活和下游信号

通过Western blot分析发现,CAMKK2敲除球体的AMPK Thr172磷酸化水平显著降低,其下游靶点ULK1 Ser555的磷酸化也同步减弱。这表明CAMKKβ是EOC球体在脱离基质时激活AMPK的主要激酶,而非经典通路中的LKB1。

CAMKKβ缺失抑制自噬激活

使用双荧光报告系统观察到,CAMKK2敲除球体的mCherry/EGFP比值显著降低,提示自噬流受阻。特别值得注意的是,HeyA8球体核心区域的自噬抑制更为明显,表明CAMKKβ对缺氧核心区的代谢适应具有特异性调控作用。

CAMKKβ缺失降低EOC球体活力和转移潜能

7天球体培养显示,敲除组的活细胞数减少50%以上。在侵袭实验中,OVCAR8敲除球体的间皮清除能力下降,但HeyA8敲除球体未见显著差异,这可能与细胞系间运动能力的异质性有关。

CAMKK2敲除延缓体内肿瘤生长

小鼠模型显示,HeyA8敲除组的肿瘤生长速度较野生型减缓3倍,但未改善生存期。解剖分析发现敲除组更易形成肠系膜转移灶,这可能与不同转移微环境的代谢需求差异有关。

该研究不仅证实了CAMKKβ-AMPK-ULK1轴在EOC转移中的核心地位,还揭示了其调控的时空异质性:在球体形成早期通过激活自噬维持细胞存活,在转移后期可能通过脂肪酸β氧化(β-oxidation)等代谢重编程促进远端定植。值得注意的是,不同细胞系对CAMKKβ缺失的敏感性差异(HeyA8>OVCAR8)提示可能存在替代激酶补偿机制,如AKT或CAMKIV等CAMKKβ的非经典底物。这些发现为开发针对晚期EOC的联合治疗策略提供了重要依据——同时靶向CAMKKβ介导的能量应激反应和特定代谢通路(如ACC介导的脂代谢),可能有效阻断转移级联反应的不同环节。

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