脑型肌酸激酶（CKB）通过增强失巢凋亡抵抗促进非小细胞肺癌的体内存活与转移

本研究聚焦非小细胞肺癌（NSCLC）中肌酸激酶（CK）的功能异质性，发现脑型肌酸激酶（CKB）是介导CK活性和肿瘤转移的关键分子。研究人员通过药理学抑制和遗传学手段证实，CKB通过增强失巢凋亡（anoikis）抵抗促进H1299细胞在体内的肺和肝转移，而不影响细胞迁移或ATP水平。该研究揭示了CKB在肿瘤代谢适应中的特异性作用，为靶向CK通路治疗NSCLC转移提供了新的理论依据。

　　

在癌症研究领域，肿瘤细胞的代谢异常一直是科学家关注的焦点。肌酸激酶（Creatine Kinase, CK）作为细胞内能量缓冲系统的关键酶，负责催化肌酸（creatine）与ATP之间的磷酸基团可逆转移反应，维持细胞能量稳态。尽管既往研究表明CK活性与多种癌症的不良预后相关，但不同CK同工酶（包括CKM、CKB、CKMT1和CKMT2）在肿瘤进展中的特异性作用仍不明确。特别是在非小细胞肺癌（NSCLC）中，CK同工酶的代谢功能及其在转移过程中的调控机制尚未得到系统阐释。

为了解决上述问题，由Mouna Tlili、Bozena Samborska等人主导、Lawrence Kazak和Peter M. Siegel共同通讯的研究团队在《Journal of Biological Chemistry》上发表了一项深入研究。该研究综合运用了细胞系模型（包括H1299、A549、143B、OVCAR8等）、小分子抑制剂处理、基因敲降与过表达、酶活性检测、细胞功能实验（如伤口愈合、迁移、失巢凋亡和克隆形成），以及小鼠体内转移模型，并结合蛋白质免疫印迹、实时定量PCR等分子生物学技术。研究人员首先通过逐步剂量递增的体外培养获得了耐cyclocreatine的H1299细胞系，并利用慢病毒载体构建了稳定敲低或过表达特定CK同工酶的细胞模型。体内实验则借助免疫缺陷NSG小鼠尾静脉注射肿瘤细胞，五周后取肺和肝组织进行H&E染色和病理面积定量分析。

研究结果部分包括以下主要发现：

一、选择性抑制CK活性影响细胞存活

研究人员使用CK抑制剂cyclocreatine处理两种NSCLC细胞系（H1299和A549），发现H1299细胞对cyclocreatine高度敏感（IC₅₀ = 9.48 mM），而A549细胞则表现出较强抵抗（IC₅₀ = 23.16 mM）。克隆形成实验进一步验证了H1299细胞的药物敏感性，表明CK活性抑制显著削弱了该类细胞的增殖扩展能力。

二、CKB是H1299细胞中CK活性的主要贡献者

通过检测四种CK同工酶（CKB、CKM、CKMT1、CKMT2）的mRNA表达水平，发现H1299细胞中CKB表达显著高于A549细胞，而其他同工酶无显著差异。酶活检测显示H1299细胞具有高CK活性，而A549细胞几乎无活性。利用shRNA敲低CKB后，H1299细胞的CK活性大幅降低，且对cyclocreatine的敏感性下降，说明CKB是介导CK功能的关键同工酶。

三、CKB敲低不影响基本细胞活力与ATP水平

研究排除了CKB缺失导致一般毒性或ATP耗竭的可能性。Trypan Blue染色显示CKB敲低并未影响细胞存活；ATP水平测定表明，cyclocreatine处理并未引起H1299细胞内ATP的显著变化。相反，在抵抗型A549细胞中，cyclocreatine反而引起ATP水平下降，说明CKB依赖的存活机制与生物能学衰竭无关。

四、CKB通过增强失巢凋亡抵抗促进转移

伤口愈合和Transwell迁移实验表明，CKB敲低并不影响H1299细胞的迁移能力。然而，在低附着条件下培养时，CKB敲降细胞表现出显著的失巢凋亡敏感性增强。这表明CKB主要通过促进细胞在脱离基质后的存活能力来支持转移过程。

五、体内实验证实CKB促进肺和肝转移

通过尾静脉注射将对照组和CKB敲降的H1299细胞植入NSG小鼠体内，五周后观察发现，CKB敲降显著减少了肺和肝组织中的转移灶数目和面积，且抑制效果与敲降效率呈正相关。这一结果从体内水平验证了CKB在肿瘤远处转移中的关键作用。

六、CKB在其他癌症细胞中同样起主导作用

在骨肉瘤细胞（143B）和卵巢腺癌细胞（OVCAR8）中，CKB表达水平较高，且其敲降也导致CK活性下降及cyclocreatine敏感性降低。而在低CKB表达的MDA-MB-231细胞中，CK活性较低且对抑制剂不敏感，进一步支持CKB在多种肿瘤背景下的重要作用。

在讨论与结论中，研究者强调CKB是调控NSCLC转移的核心分子，其机制独立于细胞迁移和ATP水平变化，而是通过增强失巢凋亡抵抗实现。该研究不仅将NSCLC纳入由CKB调控的肿瘤类型列表中，还揭示了靶向CKB—cyclocreatine轴的可能治疗策略。此外，研究者指出尽管抑制CKB可能对正常组织产生副作用，但针对高表达CKB的肿瘤群体，尤其是与其他治疗手段联用，可能具有较宽的治疗窗口。

本研究首次在多种癌症模型中系统验证了CKB同工酶的特异性功能，为开发针对肿瘤代谢适应性的精准治疗策略提供了重要理论依据和实验证据。