Caspase-8通过Src依赖的酪氨酸380磷酸化激活NRF2信号通路驱动胶质母细胞瘤代谢重编程

《CELL DEATH AND DIFFERENTIATION》：Caspase-8 expression and its Src dependent phosphorylation on Tyrosine 380 triggers NRF2 signaling activation in glioblastoma

本研究针对胶质母细胞瘤(GBM)中Caspase-8高表达却促进肿瘤进展的矛盾现象，深入探讨了其非经典功能机制。研究人员通过多组学分析发现Caspase-8表达及其Src依赖的Y380磷酸化可通过mTORC1-p62轴激活NRF2信号通路，进而调控线粒体稳态和能量代谢。该研究首次揭示了Caspase-8在肿瘤代谢重编程中的关键作用，为GBM治疗提供了新的潜在靶点。

　　

在肿瘤生物学研究领域，胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的脑肿瘤之一，一直面临着治疗抵抗和预后极差的临床挑战。令人困惑的是，这个本该促进细胞凋亡的蛋白——Caspase-8，在GBM中却呈现出异常高表达，并与肿瘤的恶性进展密切相关。这种看似矛盾的现象引发了研究人员的深入思考：Caspase-8是否在肿瘤细胞中扮演着不为人知的"双面角色"？

以往研究表明，Src酪氨酸激酶的异常活化会导致Caspase-8在酪氨酸380位点(Y380)发生磷酸化，从而抑制其经典的凋亡功能，转而促进血管生成和炎症反应。与此同时，NRF2转录因子作为细胞抗氧化反应的中枢调节因子，在多种肿瘤中异常活化，帮助癌细胞应对氧化应激并实现代谢重编程。然而，这两条重要通路之间是否存在内在联系，以及它们如何共同推动GBM的恶性进展，仍是未解之谜。

带着这些科学问题，Claudia Cirotti等研究人员在《CELL DEATH AND DIFFERENTIATION》上发表了他们的最新发现。他们通过系统的实验证明，Caspase-8表达及其Src依赖的Y380磷酸化能够通过激活mTORC1信号通路，促进p62在丝氨酸349位点(S349)的磷酸化，进而增强p62与KEAP1的相互作用，最终导致NRF2信号的持续活化。这一新发现的信号轴为理解GBM的代谢异常提供了全新视角。

研究人员运用了多种关键技术方法：通过转录组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析筛选关键信号通路；利用基因沉默(shRNA)和基因回补实验验证蛋白功能；采用免疫共沉淀和免疫荧光技术检测蛋白相互作用和亚细胞定位；通过Seahorse能量代谢分析仪评估线粒体功能；使用流式细胞术分析线粒体质量和活性。

Caspase-8 sustains NRF2 expression and activity in GBM

研究人员首先通过分析基因表达数据发现，在Caspase-8沉默的GBM细胞中，NRF2基因(NFE2L2)及其靶基因表达显著下调。实验证实，Caspase-8的表达不仅维持NRF2蛋白水平，还促进其核转位和转录活性，这在多种GBM细胞模型和患者来源的肿瘤干细胞中都得到验证。

Caspase-8 expression modulates the proteomic and phospho-proteomic profile impinging on mTOR signaling

深入的蛋白质组学分析揭示了Caspase-8表达对细胞信号网络的广泛影响。在Caspase-8沉默细胞中，约3500种蛋白质和1600个磷酸化位点发生显著改变，其中mTOR信号通路底物的磷酸化水平明显降低，提示Caspase-8是mTORC1活性的重要调节因子。

Caspase-8 expression promotes p62-KEAP1 interaction via mTORC1 modulation

机制研究表明，Caspase-8通过维持mTORC1活性，促进p62在S349位点的磷酸化，从而增强p62与KEAP1的结合能力。这种相互作用阻止了KEAP1介导的NRF2降解，导致NRF2信号通路持续活化。同时，Caspase-8表达还抑制自噬流，进一步稳定p62-KEAP1复合物。

Caspase-8 phosphorylation on Y380 promotes p62-KEAP1 interaction, thus enhancing NRF2 signaling

关键实验发现，只有野生型Caspase-8(C8WT)能够恢复mTORC1活性和NRF2信号，而磷酸化缺陷突变体(C8Y380F)则无此功能。这证实了Src介导的Caspase-8 Y380磷酸化在这一信号通路中的核心作用。

Caspase-8 and its phosphorylation on Y380 ensure energy metabolism affecting mitochondrial homeostasis

功能实验显示，Caspase-8沉默导致线粒体功能受损，包括基础呼吸、ATP合成能力和最大呼吸容量均显著下降。这些代谢缺陷只能被C8WT部分挽救，进一步强调了Y380磷酸化在维持GBM细胞能量代谢中的重要性。

Reconstitution of NRF2 expression rescues the mitochondrial functionality of GBM shC8 cells

最后，研究人员通过NRF2回补实验证实，NRF2过表达足以逆转Caspase-8沉默引起的线粒体功能障碍，明确了NRF2是Caspase-8下游的关键效应因子。

这项研究的重要意义在于首次揭示了Caspase-8在肿瘤代谢调节中的非经典功能，阐明了Src-Caspase-8-mTORC1-p62-NRF2这一全新信号轴在GBM代谢重编程中的核心作用。特别是在分子分型为间充质亚型的GBM中，这一通路可能具有特殊的临床相关性，为开发针对特定GBM亚型的靶向治疗策略提供了理论依据。该发现不仅深化了对肿瘤代谢异常机制的理解，也为克服GBM治疗抵抗提供了新的潜在靶点。