LACTB-SCD1轴参与代谢重编程调控胃癌细胞腹膜转移的机制研究
批准号:
82103502
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王超
依托单位:
学科分类:
肿瘤复发与转移
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王超
中文摘要
代谢异常与胃癌转移密切相关,但代谢异常与胃癌腹膜转移之间调控机制尚未明确。申请人通过测序筛选发现高脂饲养鼠腹膜转移瘤中低表达基因β-内酰胺酶(Lactamase Beta, LACTB),其蛋白定位于线粒体中调控脂代谢。LACTB在人胃癌腹膜转移灶中表达低于配对原发灶而且LACTB高表达胃癌患者预后相对较好。体内实验证实过表达LACTB抑制高脂饲养鼠腹膜转移瘤形成,转录组联合代谢组学分析证实LACTB负向调控SCD1抑制不饱和脂肪酸合成和糖酵解过程,而且SCD1增强胃癌细胞迁移能力。本研究提出“LACTB-SCD1轴通过参与代谢重编程调控胃癌细胞腹膜转移”科学假设,拟通过体内外实验验证LACTB负向调控SCD1抑制胃癌细胞腹膜转移能力,探索LACTB负向调控SCD1的分子机制以及LACTB-SCD1轴抑制胃癌细胞腹膜转移的代谢调控机制,以上研究有望为探索胃癌腹膜转移精准治疗策略奠定基础。
英文摘要
Metabolic disorder is closely associated with gastric cancer (GC) metastasis, while the mechanism by which metabolic disorder regulate peritoneal metastasis of GC is still unclear. Lactamase Beta (LACTB), of which protein located in mitochondrion and modulate lipid metabolism, have been identified to be low-expressed in high fat diet (HFD) groups by RNA-sequencing technology. The protein level of LACTB in peritoneal foci was lower than that in paired primary tumor of gastric cancer patients and overexpression of LACTB was identified as a predictor of relatively better prognosis. And then in vivo assay have confirmed that LACTB could inhibit peritoneal metastasis of GC cells in HFD-mice, transcriptomics and metabolomics analysis revealed that LACTB inhibit synthesis of unsaturated fatty acid and glycolysis via negatively regulating SCD1 expression, besides, SCD1 could promote migration of GC cells. Scientific hypothesis of this study is that LACTB-SCD1 axis regulate peritoneal metastasis of GC cells via modulating metabolic reprogramming. To this end, whether LACTB inhibit peritoneal metastasis of GC cells via negatively regulating SCD1, the molecular mechanism by which LACTB negatively regulate SCD1 expression and the metabolic mechanism by which LACTB-SCD1 axis inhibit peritoneal metastasis of GC cells will be manifested by in vivo and in vitro assays. The above-mentioned study would become cornerstone for precise therapeutic strategy for peritoneal metastasis of GC.
腹膜转移是胃癌常见的转移部位,而且发生腹膜转移的胃癌患者预后极差,目前针对胃癌腹膜转移的发生机制尚未明确。本项目发现高脂饲料喂养裸鼠会促进腹膜转移瘤生长并且抑制肿瘤中LACTB表达,体内外功能实验证实干预LACTB表达能够抑制胃癌细胞增殖能力、侵袭迁移运动能力和裸鼠腹腔转移瘤形成能力。利用Bulk RNA-Seq技术探究LACTB调控的分子机制,筛选发现LACTB能够负向调控SCD1表达,体内外实验证实LACTB能够负向调控SCD1-PI3K-Akt-Wnt-β-catenin信号通路抑制胃癌细胞增殖能力、侵袭迁移运动能力和裸鼠腹腔转移瘤形成能力,并且WNT通路下游转录因子LEF1可以正向转录调控SCD1表达。LACTB第1-97位氨基酸序列位于转位肽区域,构建第1-97序列缺失突变的LACTB△1-97过表达胃癌细胞并进行体内外实验证实LACTB△1-97主要定位于细胞核,然而LACTB主要定位于线粒体膜结构中,并且LACTB△1-97能够逆转LACTB抑制胃癌细胞增殖能力、侵袭迁移运动能力和裸鼠腹腔转移瘤形成作用。进一步构建截短突变的LACTB过表达胃癌细胞并进行功能实验,结果发现LACTB第1-10位氨基酸序列是LACTB发挥功能的关键区域。顺铂IC50实验证实LACTB能够提高胃癌细胞对顺铂的敏感性,而SCD1和LACTB△1-97逆转LACTB功能使得胃癌细胞对顺铂的敏感性降低。非靶向代谢组学证明LACTB-SCD1代谢通路不仅调控脂质代谢物还能调控乳酸的水平,Seahorse实验亦证实LACTB能够抑制糖酵解过程,而且SCD1和LACTB△1-97能够逆转LACTB功能。通过补充乳酸产物和使用糖酵解抑制剂2-DG进行挽救实验证实干预LACTB调控的糖酵解过程能够恢复胃癌细胞的侵袭迁移运动能力、增殖能力和降低胃癌细胞对顺铂药物的敏感性。本项目揭示了糖脂代谢异常与胃癌腹膜转移的相关性并聚焦LACTB作为抑制胃癌细胞腹膜转移关键分子的调控机制和提高顺铂杀伤效果的关键作用。
O-GlcNAc糖基化修饰SCD1调控脂质代谢重编程增强胃癌细胞抗失巢凋亡能力和腹膜转移的机制研究
-
批准号:82573219
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:49.00万元
-
批准年份:2025
-
负责人:王超
-
依托单位:
离子树脂状态对PEMFC催化层局域传质阻力的作用机理研究
-
批准号:21905172
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:18.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:王超
-
依托单位:
国内基金
海外基金