【客戶論文】β-catenin突變型肝癌氨代謝重編程機理研究獲得重大進展
2024年2月28日,國際著名期刊Cancer Research在線發表了南京大學醫學院附屬鼓樓醫院肝膽與肝移植外科余德才教授團隊的題為“β-Catenin Activation Reprograms Ammonia Metabolism to Promote Senescence Resistance in Hepatocellular Carcinoma”的研究論文,揭示了β-catenin突變型肝癌氨代謝重編程機理。譜領生物的氮代謝流服務產品為該研究成果做出了重要技術支持。
肝癌是我國第四種常見惡性腫瘤及第二位腫瘤致死病因,嚴重威脅我國人民的生命和健康,其中75%-85%是肝細胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)。盡管外科治療、介入、放療等傳統療法以及靶向、免疫治療等創新療法均取得了一定的進步,但各種治療手段的反應率不高。加上并發肝功能不全等因素,故肝癌總體生存期近20年總體未顯著改善。因此,亟需了解肝癌進展的新機制,尋找肝癌新的治療靶點和手段。
肝癌作為一種典型的代謝相關性腫瘤,在谷氨酰胺、葡萄糖、脂質、酮體等代謝途徑表現出高活性的代謝異常。最新研究表明,腫瘤微環境中的氨不再是單一的有害物質和代謝廢物,它還可以作為腫瘤細胞生物合成的基本氮源,被其它腫瘤循環利用,促進腫瘤的發生發展。
來自南京大學醫學院附屬鼓樓醫院的余德才教授等科研人員發現β-連環蛋白(β-catenin)激活突變的肝癌患者的血氨升高,具有旺盛的氮代謝。異常激活的β-catenin主要通過谷氨酰胺分解代謝增加氨的合成。作者采用譜領生物的氮代謝流技術平臺對氮-15標記的氯化銨(15NH4Cl)的代謝流進行檢測分析,發現β-catenin的激活促進肝癌細胞利用氨生成谷氨酸、天冬氨酸和脯氨酸等其它代謝產物;并且 β-catenin 通過 LEF1 轉錄調控谷氨酸脫氫酶GLUD1促進氨的利用。同時β-catenin/TCF4誘導氨轉運體SLC4A11的轉錄,以排出多余的氨,SLC4A11在肝癌組織中表達上調,SLC4A11的高表達與不良預后相關。體內外實驗證實,敲除SLC4A11通過阻斷氨的排泄誘導肝癌細胞衰老并且抑制腫瘤的生長。此外,血氨水平的升高促進β-catenin突變型肝癌的進展,而敲除SLC4A11削弱了β-catenin突變型肝癌抵抗衰老的能力同時阻礙氨促進的β-catenin突變型肝癌的進展。