Nature：癌症转移时为何青睐肺部？

来源：作者：人气：-发表时间：2025-01-03 14:24:00【大中小】

摘要：一研究团队对侵袭性肺转移瘤中细胞的基因表达进行了深入分析。

一项统计数据显示，当癌症扩散到原发部位以外时，54%的癌症患者会发生肺转移。是什么让肺部成为癌细胞如此青睐的地方？

为了找出答案，比利时鲁汶大学-VIB癌症生物学中心Sarah-Maria Fendt教授领导的研究团队对侵袭性肺转移瘤中细胞的基因表达进行了深入分析。他们发现，肺转移与天冬氨酸有关。

图1 天冬氨酸信号通过选择性翻译驱动肺转移

这项题为“Aspartate signalling drives lung metastasis via alternative translation”的研究成果于2025年1月1日发表在《Nature》杂志上，有助于人们开发新策略来抗击转移性疾病。

在分析基因表达后，研究人员发现另一套翻译程序正在转移瘤中发挥作用。这就意味着将遗传物质转化为功能性蛋白质的翻译过程在癌细胞中发生了重大改变。

这套翻译程序会产生一组独特的蛋白质，增强癌细胞在肺部微环境中的适应性和生长能力，让它们能够在原本不适宜生长的环境中茁壮生长。

那么问题来了，在侵袭性肺转移瘤中，是什么触发了这套替代性翻译程序呢？研究人员发现，乳腺癌小鼠模型和人类患者的肺部组织中存在大量的天冬氨酸。

文章第一作者Ginevra Doglioni称：“我们发现，与未患癌症的小鼠和患者相比，患有乳腺癌的小鼠和患者的肺部天冬氨酸水平很高，这表明天冬氨酸可能在促进肺转移方面发挥重要作用。”

天冬氨酸在血液中的浓度往往很低，但在转移性乳腺癌患者的肺部却出奇地高。这种矛盾之处凸显了天冬氨酸在转移过程中的作用。

图2 侵袭性肺转移显示翻译增加，与经典调节因子或应激刺激无关

在深入探究天冬氨酸如何影响翻译时，研究人员将重点放在一种名为eIF5A的起始因子上。在肺转移瘤细胞中，他们发现了eIF5A的激活修饰，称为hypusination，这种修饰与肺转移的侵袭性增加相关。

那么，天冬氨酸是如何产生影响的呢？令人惊讶的是，天冬氨酸没有被癌细胞吸收。相反，它激活了癌细胞的表面蛋白——NMDA受体。这一作用启动了信号级联反应，最终导致eIF5A的hypusination。这种分子连锁反应增强了癌细胞的侵袭性和适应性。

这项研究的发现并不仅仅局限于动物模型。在分析转移性乳腺癌患者的肺部样本后，研究人员注意到与小鼠相似的翻译程序，证实天冬氨酸信号传导是癌细胞在肺部定殖的基本特征。他们还发现，与天冬氨酸结合的NMDA受体亚基表达升高。

Fendt教授解释说：“这种相关性强调了研究结果在临床背景下的意义，并表明天冬氨酸信号传导可能是生长在肺部的癌细胞的共同特征。此外，目前有一些药物可靶向我们发现的机制，因此随着研究的深入，未来的研究可能向临床转化。”

肿瘤进展伴随着许多代谢途径的改变，而天冬氨酸是其中的关键因素。这些结果鼓励人们重新评估营养物质的动态如何影响癌细胞行为，以及这些代谢途径是否可作为治疗的靶点。

参考资料

[1] Aspartate signalling drives lung metastasis via alternative translation


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此文关键字：肺转移天冬氨酸