CDD | 海军医科大学周琳等团队合作研究表明AKR1C1-CYP1B1-cAMP信号轴控制肝外胆管癌的致瘤性和铁死亡易感性

学术   2024-11-02 22:52   上海  


编者按

肝外胆管癌(ECC)是一种高度恶性的癌症,发病率不断上升,但由于治疗方案有限,预后较差。

2024年10月30日,海军医科大学周琳,哈尔滨工业大学高明辉广东省人民医院廉哲雄海军医科大学俞文隆共同通讯Cell Death & Differentiation 在线发表题为The AKR1C1–CYP1B1–cAMP signaling axis controls tumorigenicity and ferroptosis susceptibility of extrahepatic cholangiocarcinoma的研究论文,该研究表明AKR1C1-CYP1B1-cAMP信号轴是ECC治疗的一个有前景的治疗靶点,特别是与铁死亡诱导剂联合使用。

基于对ECC患者样本的基因组分析,研究表明醛酮还原酶家族1成员C1(AKR1C1)在人类ECC组织中高度表达,与ECC进展和预后不良密切相关。研究发现可诱导的AKR1C1敲除会触发ECC细胞发生铁死亡。从机制上讲,AKR1C1通过泛素-蛋白酶体降解降低了细胞色素P450家族成员CYP1B1的蛋白质稳定性,CYP1B1是新发现的铁死亡的介质。AKR1C1通过转录因子芳基烃受体(AHR)降低CYP1B1 mRNA水平。此外,AKR1C1-CYP1B1轴通过cAMP-PKA信号通路调节ECC细胞中的铁死亡最后,在ECC的异种移植小鼠模型中,AKR1C1缺失使癌症细胞对铁死亡敏感,并与铁死亡诱导剂协同抑制肿瘤生长。

胆管癌(CCA)是一种由胆汁上皮细胞引起的高致死性恶性癌症,约占世界每年癌症的3%和肝脏肿瘤的15%,近年来CCA的发病率逐渐增加。根据解剖分布,CCA分为两个主要亚型,即肝外胆管癌(ECC)和肝内胆管癌(ICC)。作为CCA的主要形式,ECC占CCA的80%-90%,预后较差,除了完全切除外没有有效的治疗方法。此外,ECC由于其特殊的解剖区域和无症状状态,很难在早期诊断。迄今为止,还没有药物可以治愈ECC,治疗选择主要限于手术、化疗和放射治疗。此外,诸如癌症基因组图谱计划(TCGA)数据库等公共领域中的ECC的基因组信息是稀缺的。因此,进一步探索ECC的致病机制,寻找新的驱动因素和治疗靶点,以改善ECC患者的临床管理,仍然是一项紧迫而未满足的临床需求。

醛酮还原酶家族1成员C1(AKR1C1)是醛酮还原酶(AKR)家族的成员,催化NADPH依赖性还原,因此在类固醇激素、前列腺素和多环芳烃的代谢中起着至关重要的作用。一些研究表明,AKR1C1促进多种癌症的细胞增殖、转移和化疗耐药性。据报道,AKR1C1在各种癌症中也上调,如肺癌、乳腺癌、胃癌、前列腺癌和宫颈癌。最近,AKR1C1与铁死亡的调节有关,铁死亡是一种受调节的细胞死亡形式,其特征是铁和脂质活性氧(ROS)的积累。尽管铁细胞死亡的生理功能仍然难以捉摸,但越来越多的证据表明,铁细胞凋亡功能障碍与包括肿瘤发生在内的各种人类疾病高度相关。诱导铁死亡已成为治疗各种类型肿瘤的一种有吸引力的策略。

图形摘要(图源自Cell Death & Differentiation

重要的是,AKR1C1被认为是在各种情况下促进癌症细胞死亡的潜在治疗靶点。例如,上调的AKR1C1导致黑色素瘤和小细胞肺癌中的铁死亡性耐药性,而AKR1C1抑制剂增强了癌症中的铁死亡性。然而,AKR1C1如何介导铁死亡仍然非常难以捉摸。

研究证明AKR1C1对细胞色素P450家族成员CYP1B1的mRNA和蛋白质稳定性产生负面影响,以抑制铁死亡,AKR1C1耗竭可以促进细胞和异种移植物模型中的ECC铁死亡。总的来说,AKR1C1通过使ECC肿瘤组织对铁死亡细胞死亡敏感,是ECC治疗的有前景的治疗靶点。


参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41418-024-01407-1



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