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原文
bioRxiv 预印本· Tozandehjani, S., Jurjevic, V., Stepihar, D., Hoyos Sanchez, M. C., Uhan, S., Koren, J., Florke Gee, R. R., Solano-Gutierrez, J. S., Ballard, E., Perez, J. M., Jiang, M., Snoj, L., Breznik Vittori, B., Vittori, M., Potts, P. R., Fon Tacer, K. ·· 1 天前评分46

睾丸特异性 MAGEA3/6 调控糖酵解,促进胰腺癌细胞代谢灵活性并揭示治疗脆弱性

Testis-Specific MAGEA3/6 Regulate Glycolysis to Promote Metabolic Flexibility and Reveal Therapeutic Vulnerabilities in Pancreatic Cancer Cells

导读

MAGEA3/6促进PDAC细胞对2-DG的耐受,MAGEA6表达的MIA PaCa-2细胞IC50增加超过2.5倍。敲低MAGEA3/6降低克隆形成和迁移并增强2-DG敏感性;多组学分析显示线粒体、磷脂及氧化还原代谢广泛重塑,MAGEA6表达细胞对过氧化氢诱导的氧化应激更敏感,提示潜在代谢脆弱性。

深度解读

胰腺导管腺癌(PDAC)之所以难以治疗,与其代谢可塑性密不可分:KRAS驱动的代谢重编程加上高水平的自噬与大胞饮,使细胞能在营养和氧的波动中快速适应,而这种适应力被认为是强烈治疗抵抗的重要来源[1]。此后研究陆续揭示可塑性的多个分子支点:MYC与PGC-1α的平衡决定胰腺癌干细胞对氧化磷酸化的依赖程度[2];ISG15介导的ISG化通过维持线粒体自噬保障氧化磷酸化,从而支撑癌干细胞的代谢可塑性[3];肿瘤可依赖谷氨酰胺经鸟氨酸氨基转移酶从头合成鸟氨酸以支持多胺生成和生长[4];果糖代谢则经AMPK-mTORC1通路帮助细胞在缺糖环境中存活[5]。但究竟是哪些分子让细胞在糖酵解被抑制时仍能存活,一直没有清楚答案。

这项研究把目光投向癌-睾丸抗原MAGEA3/6。它们生理上主要在男性生殖细胞的早期精子发生中表达,此前被认为在营养应激时对精子发生有保护作用,同时也参与肿瘤进展与代谢调控,但在胰腺癌代谢适应中的作用知之甚少。作者联合运用功能获得与缺失模型、代谢通路药物抑制、细胞代谢检测以及转录组、蛋白组、代谢组和脂质组的整合分析展开研究:表达MAGEA3/6可增强对2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)的抵抗,过表达MAGEA6的MIA PaCa-2细胞IC50升高超过2.5倍;敲低MAGEA3/6则削弱克隆形成与迁移,并增加对2-DG的敏感性。这种抵抗在抑制mTORC1、磷酸戊糖途径或谷氨酰胺酶后依然存在,提示适应机制位于这些经典通路之外。

几个结果更新了原有认识。MAGEA6并未如既往报道的那样促进AMPK降解,反而伴随AMPKα1蛋白水平升高,说明这一代谢中枢受MAGEA3/6调控的方式具有上下文依赖性。MAGEA6同时下调己糖激酶HK1与HK2、却上调多个下游糖酵解酶,呈现方向不一致的糖酵解调控;Seahorse分析与多组学进一步揭示线粒体代谢、谷氨酰胺-天冬氨酸代谢、磷脂组成、脂质储存与氧化还原稳态的广泛重塑。有趣的是,尽管更能耐受糖酵解抑制,表达MAGEA6的细胞对过氧化氢诱导的氧化应激反而更敏感,暴露出一个潜在的代谢脆弱点。

总体而言,这项工作把MAGEA3/6确立为PDAC代谢可塑性的调控因子,并因其在生殖细胞中的生理表达,为研究早期精子发生中代谢与氧化还原稳态的维持提出了新问题。不过,如何把氧化应激脆弱性转化为可用的治疗策略、AMPK调控为何随细胞上下文而变,目前仍无答案,且这篇预印本的结论还有待同行评议与后续验证。

来源:bioRxiv 预印本

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