《自然》:“癌王”去肺还是肝,竟然是它说了算!加州大学科学家发现,PCSK9是驱动胰腺癌选择肝/肺转移方向的关键丨科学大发现

B站影视 内地电影 2025-05-23 20:13 2

摘要:胰腺导管腺癌(PDAC)大名在外,其极高的侵袭性和极差的预后让它拥有“癌王”的称号。癌症最怕转移,PDAC常转移至肝脏和肺部,那么是什么让癌王决定往哪去的呢?

*仅供医学专业人士阅读参考

胰腺导管腺癌(PDAC)大名在外,其极高的侵袭性和极差的预后让它拥有“癌王”的称号。癌症最怕转移,PDAC常转移至肝脏和肺部,那么是什么让癌王决定往哪去的呢?

答案说出来让人意外,竟然是代谢病领域常客,PCSK9。

本周,加州大学旧金山分校科研团队在《自然》杂志发文,研究者们发现,PCSK9表达水平高低是决定PDAC转移方向的充要条件。

低表达PCSK9的癌细胞更青睐富含胆固醇的肝环境,大量摄入的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)激活了癌细胞的mTORC1促生长通路,还能通过氧化胆固醇将周围环境改造成利于肿瘤生长的。

高表达PCSK9的癌细胞则更喜欢肺环境,它们上调的胆固醇合成途径生成了大量具有抗氧化特性的中间体,在富氧的肺环境中给予了癌细胞面对铁死亡的保护伞。

说来也是神奇,PCSK9一直作为降胆固醇靶点活跃世间,此番却与癌王扯上关系,但LDL还是拿的坏人剧本,科学研究奥妙尽在此中了。

癌细胞往哪转移,这个问题其实很有趣。各个组织之间的环境可以天差地别,癌细胞想要适应与原发瘤完全不同的生态位,确实需要点特殊能力。

为了搞清楚转移癌细胞的特征,研究者使用带有条码的人类癌细胞系进行了高通量体内筛选,共测试了25种PDAC细胞系在5个转移部位(肝脏、肺、肾脏、大脑、骨骼)的转移偏好。

总的来说,PDAC细胞可以分为两种,一种偏好于肝,平均肝脏转移潜力达到70.6%、外显率达37.9%;另一种则更偏向肺,肺转移潜力31.2%、外显率51.3%。从转录组来看,前者表现出较强的基底样特征,明显分化不良,后者则更多表现出经典型特征,分化良好。

研究者对比二者的基因组特征,试图找到决定转移部位偏好的决定性因素,对比之下却感到意外,差异最显著的转录本竟然是PCSK9。匹配的PDAC患者队列也证实PCSK9表达水平高低与转移部位有关。

来,咱们回忆一秒PCSK9。

PCSK9是一种在胆固醇代谢中有关键作用的酶。正常情况下,肝细胞表面的LDL受体(LDLR)结合并内吞LDL-C,清除血液中的LDL-C。而PCSK9与LDLR结合后,会导致LDLR被送入溶酶体一并降解,无法回到细胞表面,最终造成的结果就是血液中LDL-C水平升高。

因为这套关系,PCSK9成为了有潜力的降血脂靶点,尤其是对于那些他汀反应不佳的患者,PCSK9抑制剂还挺救命的。

那PCSK9在PDAC里是在干嘛呢?

符合它的作用机制,低表达PCSK9的好肝PDAC细胞会主动猛猛摄取LDL-C(难怪会去胆固醇多多的肝环境),经溶酶体途径代谢并激活了促进生长的mTORC1信号通路,驱动了癌细胞的肝内生长;与此同时,好肝PDAC细胞还表现出了更高水平的CYP46A1表达,这是一种胆固醇羟化酶的编码基因,催化产生24(S)-羟基胆固醇(24-H),24-H能够激活干细胞的肝X受体信号通路,调节多种胆固醇外排基因,促进周围环境给癌细胞供给胆固醇。

也就是说,低表达的PCSK9一方面促进癌细胞摄取胆固醇猛猛生长,一方面还能改造肝环境给癌细胞提供更多营养物质。

在高表达PCSK9的好肺PDAC细胞中,外部摄取LDL-C是没什么戏了,它们更倾向于自己自足、胆固醇合成途径有显著上调,也就意味着很多胆固醇合成中间产物的出现。其中以7-脱氢胆固醇(7-DHC)和7-脱氢胆甾醇(7-DHD)的部分中间产物非常值得注意,它们具有一定的自由基清除能力,在肺这种富氧环境中赋予了癌细胞面对铁死亡的强大保护力。

研究者还专门对1005种癌细胞系进行了CRISPR无偏倚分析,发现PCSK9低表达的癌细胞确实更容易受氧化应激死亡。

研究者在讨论中指出,PDAC细胞本身具有转移到肝/肺的能力,在肝/肺中的生长效率由PCSK9状态决定,因此PCSK9状态可能用于预测转移部位;但癌细胞内在的PCSK9状态也可能随时间发生变化,那么那些原本在转移部位活得一般的癌细胞也可能因为PCSK9的变化突然占据生长优势。

通过胆固醇代谢,PCSK9与癌症扯上了联系。其实早在2020年,有我国科学家参与的一项发表在《自然》的研究也发现,PCSK9抑制剂可以增加癌细胞表面的MHC-I类抗原,与免疫检查点抑制剂形成协同效果。

看来PCSK9也有希望成为抗癌领域的常客。

参考资料:

[1]Rademaker, G., Hernandez, G.A., Seo, Y. et al. PCSK9 drives sterol-dependent metastatic organ choice in pancreatic cancer. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09017-8

本文作者丨代丝雨

来源:奇点网

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