2024年10月1日,中国医科大学附属盛京医院院长吴安华教授团队在Nature Communications上发表了题为"Hexosaminidase B-driven cancer cell-macrophage co-dependency promotes glycolysis addiction and tumorigenesis in glioblastoma"的文章。
作为肿瘤的标志,细胞代谢失调是导致恶性肿瘤发生和发展的原因之一。越来越多的证据表明,肿瘤代谢重编程是由内在变异和肿瘤微环境共同协调的。在代谢重编程过程中肿瘤细胞与非肿瘤微环境成分之间的相互作用尚未得到充分的研究。
胶质瘤是成人中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤。根据分子特征,胶质瘤基本上可分为IDH1野生型和突变型。作为IDH1野生型胶质瘤中最常见的一种,胶质母细胞瘤(GBM)因其侵袭性生长的特性而臭名昭著,即使经过积极的治疗干预,包括广泛的手术切除、化疗和放疗,GBM的复发率与致死率仍处于较高水平。越来越多的证据表明,与IDH1突变的IV级肿瘤相比,GBM具有更强的糖酵解代谢水平。此前,我们发现GBM具有复杂的免疫微环境,其中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)为最为富集的非肿瘤细胞类型。一些研究发现,TAMs,尤其是M2型TAMs,参与促进肿瘤细胞的糖酵解过程。TAMs与糖酵解过程增强的肿瘤细胞之间的相互作用是GBM对目前疗法产生耐药的重要原因。GBM中可能存在具有多功能的关键分子,其同时具有通过细胞内机制加速肿瘤细胞糖酵解过程的能力,也具有通过调控TAMs表型转化而促进肿瘤细胞糖酵解过程的功能,二者构成正反馈调节环路。然而,人们对具有内在和TAMs相关糖酵解促进双重作用的关键分子的了解仍然有限。
团队通过对GBM组织样本RNA测序以及单细胞RNA测序数据在内的7个GBM队列进行了综合分析,发现己糖胺酶B(HEXB)是通过细胞内和TAMs介导的细胞间调控机制共同促进肿瘤细胞糖酵解水平的关键分子。在细胞内,HEXB稳定ITGB1/ILK复合物促进了YAP1/HIF1a的活性,HIF1a可进一步加强HEXB和多个糖酵解关键基因的转录。在细胞间,HEXB会招募M2极化的TAMs,而M2极化的TAMs可分泌更多的HEXB从而进一步加强肿瘤细胞中的糖酵解活性。治疗上,应用HEXB抑制剂Gal-PUGNAc(Gal-P)可有效改善GBM模型荷瘤鼠的存活率以及对免疫检查点靶向治疗的反应性,而这种治疗效果仅存在于IDH1野生型GBM中。此项研究提出了一个肿瘤细胞﹣微环境共靶点的分子HEXB,并阐明了其在糖酵解水平以及免疫抑制微环境中的作用,并为开发有效的联合疗法带来了新的靶点。
朱晨副教授、陈新讲师、刘天奇讲师为本文的共同第一作者,吴安华教授、程鹏教授、程文副教授为本文的共同通讯作者。
中国医科大学附属盛京医院院长吴安华教授团队是国内最早开展胶质瘤免疫诊疗研究的团队之一,获批神经肿瘤领域唯一的科技部重点领域创新团队,成立辽宁省神经系统智能诊疗工程研究中心、辽宁省脑疾病与脑科学重点实验室,全力推进脑疾病与脑科学的相关研究进展。团队负责人吴安华教授现任中国医科大学附属盛京医院党委副书记、院长,神经外科学术带头人。荣获多项国家级称号;享受国务院特殊津贴专家;中国医师协会神经外科分会副会长,中华医学会神经外科学分会委员;作为第一完成人荣获教育部科技进步一等奖,辽宁省科技进步一等奖等省部级科技奖励5项;荣获"国之名医"优秀风范奖、王忠诚中国神经外科医师奖﹣学术成就奖;主持国家自然科学基金等省部级以上课题17项,发表SCI论文100余篇,获得授权发明专利9项、实用新型专利13项、软件著作权16项,主编专著2部。
供稿:第一神经外科病房/刘天奇

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