乙酰辅酶A酰基转移酶1的失活能够增强鼻咽癌细胞的增殖和迁移能力

《Molecular & Cellular Oncology》：Inactivation of Acetyl-CoA Acyltransferase 1 enhances the proliferation and motility of nasopharyngeal carcinoma cells

鼻咽癌（NPC）中ACAA1表达下调与EB病毒基因负相关，其高表达可抑制细胞增殖、迁移和侵袭，并增强免疫微环境中效应细胞浸润及免疫检查点基因表达，提示ACAA1作为预后标志物和免疫治疗靶点的潜力。

　　在医学研究领域，近年来对肿瘤相关基因的研究取得了显著进展，这些基因不仅影响肿瘤的发生与发展，还在肿瘤免疫逃逸机制中扮演重要角色。本研究聚焦于一种名为ACAA1的酶，其编码的蛋白被称作过氧化物酶体3-酮酰基辅酶A硫解酶（POT1），在脂肪酸β-氧化过程中发挥关键作用。通过系统分析，我们发现ACAA1在鼻咽癌（NPC）中的表达显著下调，并且其表达水平与EBV编码的某些基因呈负相关。这些发现为理解NPC的分子发病机制和开发新的治疗策略提供了重要线索。

NPC是一种起源于鼻咽上皮的恶性肿瘤，具有明显的地理和民族分布特征。尽管其在全球范围内的发病率较低，但在中国南方某些地区，NPC的年发病率可超过25例每10万人。其发病机制涉及多种因素，包括EBV感染、环境致癌物和遗传易感性。虽然基于放疗的治疗方案在一定程度上改善了患者的预后，但许多患者仍然面临局部复发、远处转移和治疗抵抗等问题。因此，深入探讨NPC的分子机制并寻找有效的治疗靶点显得尤为重要。

脂肪酸代谢的重编程被认为是癌症的一个标志性特征，而异常的脂肪酸代谢逐渐被证实与肿瘤的进展和生存率密切相关。在NPC中，一些关键的脂质代谢酶如肉碱棕榈酰转移酶1（CPT1A）、固醇调节元件结合蛋白1（SREBP1）和脂肪酶（ATGL）已被证明参与恶性表型的形成。ACAA1作为一种催化长链脂肪酸β-氧化最后一步反应的酶，对于维持脂质稳态至关重要。然而，其在癌症中的表达和功能意义仍存在一定的不确定性，且可能因不同的肿瘤类型而异。例如，在三阴性乳腺癌的某些亚型中，ACAA1的表达上调，其抑制可减缓细胞增殖并增强CDK4/6抑制剂的效果；而在胃癌、肺癌、结直肠癌、甲状腺癌和肾透明细胞癌中，ACAA1则常常表达下调。

随着对肿瘤微环境（TME）研究的深入，越来越多的证据表明，脂质代谢的重编程不仅支持肿瘤的生长，还动态地塑造了TME的免疫景观。TME是一个由多种细胞组成的复杂生态系统，其中肿瘤细胞与免疫细胞之间的代谢交流可以促进或抑制抗肿瘤反应。免疫逃逸是肿瘤治疗的一个重要障碍，而ACAA1在免疫调节中的作用引起了广泛关注。研究表明，在肺癌中，ACAA1的表达与T细胞和中性粒细胞浸润呈负相关，提示其可能在调控免疫细胞活性方面发挥作用。这些发现使得ACAA1在NPC的免疫逃逸机制研究中具有重要价值。

基于我们先前的生物信息学分析，发现ACAA1在NPC中显著下调，这促使我们设计了本研究，以系统评估其临床意义、生物学功能及免疫调节潜力。我们旨在验证ACAA1在NPC组织和细胞系中的表达模式，并评估其对预后的影响；通过功能实验研究其在NPC进展中的作用；并探讨ACAA1如何影响NPC的免疫景观。通过整合机制研究与免疫相关性分析，我们期望为ACAA1作为代谢免疫调节因子提供基础性的见解，并探讨其在NPC诊断和治疗中的潜在应用。

在实验设计方面，我们收集了19例新诊断的NPC组织样本和18例正常的鼻咽上皮组织样本，用于定量PCR分析。结果表明，NPC组织中ACAA1的mRNA表达水平显著低于正常组织。此外，我们还对五种NPC细胞系（CNE1、TW03、5-8F、HONE1和HK1）及一种非恶性鼻咽上皮细胞系（NP460）进行了Western blot分析，进一步确认了ACAA1在NPC细胞中的表达下调。通过免疫组化（IHC）分析，我们发现NPC组织中ACAA1的平均染色评分显著低于正常组织（NPC平均评分：4.28，NNE平均评分：6.21），这进一步支持了ACAA1在NPC中的表达下调现象。

为了评估ACAA1在NPC中的诊断和预后价值，我们利用ROC曲线分析其表达水平。结果显示，ACAA1在NPC的诊断中表现出较高的敏感性和特异性，其AUC值达到0.771（p < 0.01），表明其在NPC的检测中具有重要的临床价值。此外，我们还通过Kaplan-Meier生存分析评估了ACAA1对NPC预后的影响，发现高表达ACAA1的患者具有更长的无进展生存期（PFS），支持其作为预后生物标志物的潜力。通过时间依赖的ROC分析，我们进一步验证了ACAA1在1年和2年PFS预测中的有效性，AUC值分别为0.769和0.676，均具有统计学意义。

在功能实验方面，我们构建了稳定的ACAA1过表达细胞系（ACAA1-CNE1和ACAA1-HK1），并对其生物学行为进行了评估。Western blot分析确认了ACAA1的过表达，CCK8实验显示这些细胞的增殖能力显著降低，而克隆形成实验则表明ACAA1过表达的细胞形成更少且更小的克隆。这些结果表明，ACAA1的过表达可能抑制NPC细胞的增殖能力。通过免疫荧光染色，我们发现ACAA1过表达的细胞中Ki-67的表达显著减少，这表明其可能影响细胞周期调控。此外，划痕实验显示ACAA1过表达的细胞迁移能力受到抑制，而Transwell实验则表明其侵袭能力下降。这些结果进一步支持了ACAA1作为肿瘤抑制基因的潜力。

为了验证这些发现，我们进行了体外和体内实验。体外实验中，ACAA1-CNE1细胞的生长速度显著慢于对照细胞，而体内实验中，这些细胞在裸鼠体内的肿瘤体积也明显小于对照组。这些结果表明，ACAA1的过表达可能有效抑制NPC的生长。此外，我们还通过TBARS荧光法评估了ACAA1对NPC细胞氧化应激的影响，发现ACAA1过表达的细胞中TBARS水平显著降低，提示其可能通过减少脂质过氧化来缓解氧化应激。这些结果表明，ACAA1在NPC中的作用不仅限于细胞增殖和迁移，还可能涉及氧化应激的调控。

在免疫相关分析方面，我们使用了xCell、ESTIMATE和Immunophenoscore等方法，评估了ACAA1在NPC免疫微环境中的作用。结果表明，ACAA1的高表达与多种免疫细胞的浸润程度呈正相关，包括激活的树突状细胞（aDCs）、B细胞、CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、经典树突状细胞（cDCs）、巨噬细胞以及M1和M2型巨噬细胞。这些发现支持了ACAA1在免疫调节中的作用。此外，ESTIMATE分析显示，ACAA1的表达与免疫评分、基质评分和肿瘤纯度密切相关，其中免疫评分和基质评分均呈显著正相关，而肿瘤纯度呈显著负相关。Immunophenoscore分析进一步揭示了ACAA1与主要组织相容性复合体（MHC）评分、效应细胞评分、免疫抑制评分和免疫检查点评分之间的显著正相关，同时与免疫抑制细胞评分呈负相关。这些结果表明，ACAA1可能在重塑免疫微环境、减轻免疫抑制方面发挥重要作用。

在免疫检查点相关基因的分析中，我们发现ACAA1的表达与CD27、PDCD1、CD86、BTLA、TIGIT和CD28等基因呈显著正相关。这些基因在免疫检查点调控中具有关键作用，因此ACAA1的高表达可能预示着NPC患者对免疫检查点阻断治疗的更高响应率。基于这些发现，我们提出ACAA1可能作为预测NPC患者免疫治疗反应的潜在生物标志物，从而帮助实现患者分层治疗。

在讨论部分，我们回顾了ACAA1在多种癌症中的作用，发现其在多个肿瘤类型中均表现出肿瘤抑制特性。例如，在肝细胞癌、乳腺癌和非小细胞肺癌中，ACAA1的低表达与不良预后相关。此外，遗传学证据表明，ACAA1的启动子区域存在一个单核苷酸多态性（SNP）rs4988453，该多态性可能影响ACAA1的转录活性，并与结直肠癌患者的生存率降低相关。机制研究表明，ACAA1的表达可能受到致癌性KRAS通过MAPK信号通路的抑制。这些发现与我们关于NPC的研究结果相一致，进一步支持了ACAA1在NPC中的肿瘤抑制作用。

EBV感染是NPC的重要致病因素，其通过编码的致癌蛋白和信号通路促进肿瘤的发生和发展。在本研究中，我们发现ACAA1的表达与EBV编码的某些基因（如EBNA1、RPMS1和A73）呈显著负相关，这提示ACAA1的表达下调可能与EBV的潜伏感染有关。进一步研究将有助于揭示这种关联的机制。

在NPC中，我们之前的研究已经表明，肿瘤组织中脂滴（LD）的积累显著增加。作为脂质代谢的关键调节因子，ACAA1通过催化长链脂肪酸的β-氧化，参与脂滴的调控。ACAA1的低表达可能导致脂肪酸β-氧化受阻，进而引起脂滴的异常积累。相反，ACAA1的过表达可能促进脂肪酸β-氧化，减少脂滴的形成，从而影响NPC细胞的生存和增殖。脂质过氧化是铁死亡（ferroptosis）的核心事件，而ACAA1的表达可能通过减少脂质过氧化，抑制铁死亡，从而影响NPC的进展。

脂肪酸代谢与免疫调节之间存在密切联系，长链脂肪酸（LCFAs）和多不饱和脂肪酸（PUFAs）等代谢产物在调节免疫细胞的代谢和功能中发挥重要作用。例如，CD8+ T细胞依赖脂肪酸代谢来维持其在肿瘤微环境中的存活和效应功能。此外，脂肪酸代谢的紊乱可能影响免疫细胞的极化，从而促进肿瘤的免疫逃逸。ACAA1在免疫相关病理过程和癌症治疗反应中的作用已被证实，其在肺癌中的表达与抗原呈递增强和多种T细胞亚群的浸润呈正相关。在临床治疗中，ACAA1的高表达与对EGFR抑制剂Erlotinib和VEGFR2/3抑制剂ZD-6474的治疗响应改善相关。这些发现对于NPC的治疗具有重要意义，因为Erlotinib已被证实可以增强放疗效果，通过诱导G2/M期细胞周期阻滞并抑制DNA损伤修复机制。我们的研究结果进一步表明，ACAA1的高表达与免疫相关通路的富集、免疫细胞的浸润以及免疫检查点相关基因的高表达相关，提示其在重塑免疫微环境和减轻免疫抑制中的潜在作用。

综上所述，ACAA1在NPC中通过多重机制发挥肿瘤抑制作用，包括调控脂质代谢、减轻氧化应激、影响细胞骨架结构以及调节免疫微环境。其表达水平可能作为预后标志物和免疫治疗反应的预测因子。这些发现不仅加深了我们对NPC发病机制的理解，还为开发基于ACAA1的新型治疗策略提供了理论依据。随着对肿瘤代谢和免疫微环境研究的不断深入，ACAA1作为代谢和免疫调节的双重靶点，可能成为NPC治疗的重要方向。