摘要:为什么癌细胞会如此偏爱肺?有研究认为,肺的物理特性比较适合癌细胞生存,肺细胞也比较容易受到原发瘤分泌因子的改造、形成对癌细胞来说舒适的转移前环境。
*仅供医学专业人士阅读参考
在所有的癌症转移病例中,有54%都发生在肺部。
为什么癌细胞会如此偏爱肺?有研究认为,肺的物理特性比较适合癌细胞生存,肺细胞也比较容易受到原发瘤分泌因子的改造、形成对癌细胞来说舒适的转移前环境。
今日,《自然》杂志发表的一项来自鲁汶VIB-KU癌症生物学中心的研究发现,肺部环境还能让转移来的癌细胞变得更强、更具侵袭性。
关键则在于一种我们都很熟悉的氨基酸,天冬氨酸(aspartate)。
研究者观察到,在乳腺癌肺转移患者的肺部中,天冬氨酸水平异常之高。天冬氨酸会激活癌细胞表面的NMDA受体,导致级联反应,最终完成了非经典翻译起始因子eIF5A的翻译后修饰。eIF5A的改变增加了TGFβ信号转导,促使癌细胞产生了更多转移相关的胶原蛋白,增加了癌细胞的侵袭性。
论文题图
天冬氨酸在血液中含量是很低的,癌细胞要用它也是主要靠自己合成,以用于核苷酸和蛋白质的生物合成。
研究者发现,在原发性乳腺癌小鼠和肿瘤分泌因子(TSF)诱导的肺转移小鼠中,肺部天冬氨酸水平异常高。
TSF诱导肺转移小鼠肺部天冬氨酸水平远超血浆
而且有趣的是,这么多的天冬氨酸,癌细胞却没有去消化代谢它们,实验中检测到的天冬氨酸竟然大部分都位于细胞表面。
研究者发现,天冬氨酸会结合癌细胞表面的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的亚基GRIN2D,打开了癌细胞的不知名“开关”。
对比原发瘤小鼠和TSF诱导肺转移小鼠的mRNA测序数据,研究者发现,一种非经典翻译起始/延伸因子eIF5A的活性显著增加了。
简单来说,天冬氨酸激活NMDA受体活性,导致癌细胞中环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)磷酸化,促进了脱氢氧化酶(DOHH)表达,使eIF5A羟腐胺赖氨酸化(hypusination)修饰增加、活性上调。
这一通路增加了癌细胞胶原蛋白表达,使得癌细胞更具侵袭性。
补充天冬氨酸增加了肺转移4T1乳腺癌细胞胶原蛋白表达
抑制其与NDMA受体结合可阻止这一过程
研究者检测了乳腺癌患者肺间质液,也发现了天冬氨酸浓度升高,而且肺转移的患者相较其他部位转移的患者,GRIN2D亚基的表达水平也更高。研究者同样观察到了eFI5A的翻译后修饰变化,可见这一通路在人类患者中也是存在的。
或许,NMDA受体抑制剂和DOHH抑制剂在治疗肺转移瘤上也能有所发挥。
参考资料:
[1]Doglioni, G., Fernández-García, J., Igelmann, S. et al. Aspartate signalling drives lung metastasis via alternative translation. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08335-7
本文作者丨代丝雨
来源:奇点网