来自癌相关成纤维细胞的胞外miR-3126-5p通过靶向KLF13来激活SH2B1/IRS1通路，从而促进糖酵解，加速非小细胞肺癌（NSCLC）的进展

《Clinical and Translational Medicine》：Exosomal miR-3126-5p derived from cancer-associated fibroblasts facilitates glycolysis to accelerate NSCLC progression by targeting KLF13 to activate the SH2B1/IRS1 axis

非小细胞肺癌（NSCLC）中肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）分泌的外泌体miR-3126-5p通过靶向抑制KLF13表达，激活SH2B1/IRS1通路，促进PI3K/AKT信号通路介导的糖酵解，加速NSCLC恶性进展。体内实验证实，抑制CAFs来源的外泌体miR-3126-5p可抑制肿瘤生长和糖酵解。该研究揭示了外泌体miRNA调控NSCLC代谢的新机制，为开发靶向治疗提供依据。

　　
本文针对非小细胞肺癌（NSCLC）中肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）分泌的外泌体miR-3126-5p调控糖酵解的分子机制展开研究。研究首先通过临床样本和细胞实验发现，CAFs分泌的外泌体携带miR-3126-5p，该miRNA通过靶向调控KLF13表达，影响SH2B1/IRS1信号通路，进而调控NSCLC细胞的糖代谢活性。实验结果表明，miR-3126-5p的过度表达可显著抑制KLF13，导致SH2B1转录激活，促使SH2B1与胰岛素受体底物1（IRS1）结合，激活PI3K/AKT通路，最终增强糖酵解进程并促进肿瘤生长。相反，抑制miR-3126-5p或过表达KLF13可逆转上述效应，表明该通路在NSCLC恶性进展中起关键作用。

在机制解析方面，研究通过ChIP结合和电泳迁移 shift（EMSA）实验证实KLF13可直接结合SH2B1启动子区域并抑制其转录。同时，外泌体中miR-3126-5p通过靶向KLF13的3’非翻译区（3’-UTR），实现跨细胞传递并下调KLF13表达。值得注意的是，SH2B1与IRS1的相互作用在糖酵解调控中发挥核心作用。当SH2B1被激活时，其与IRS1结合形成复合物，通过PI3K/AKT通路增强葡萄糖摄取、乳酸生成等关键糖酵解步骤的酶活性，从而为肿瘤细胞提供能量支持。

研究进一步通过小鼠异种移植模型和 Lewis 肺癌移植瘤模型验证了上述机制在体内外均成立。数据显示，CAFs来源的外泌体通过尾静脉注射可显著促进肺腺癌细胞移植瘤的生长，而靶向抑制miR-3126-5p或过表达KLF13能有效缓解这一效应。此外，临床样本分析发现，血浆中miR-3126-5p水平与NSCLC患者预后显著相关，高表达组患者的五年生存率明显低于低表达组，这为开发基于外泌体miRNA的液体活检标志物提供了依据。

在技术方法上，研究采用多维度验证体系：1）利用细胞计数实验（CCK-8）、增殖标记物EdU染色和流式细胞术分析细胞周期和增殖能力；2）通过氧耗率（OCR）和乳酸生成率（ECAR）评估代谢重编程状态；3）采用Western blotting和免疫荧光验证蛋白相互作用及表达水平；4）结合ChIP测序和EMSA实验解析转录调控网络；5）利用纳米颗粒追踪技术（NTA）和外泌体标志蛋白鉴定（CD81、TSG101等）确保外泌体纯度。这些方法共同构建了从分子机制到临床转化的完整证据链。

研究还发现，SH2B1与IRS1的相互作用不仅存在于细胞质中，还通过外泌体介导的细胞间通讯影响远处靶细胞。例如，在Lewis肺癌模型中，外泌体处理显著增强肿瘤细胞对葡萄糖的摄取和乳酸的生成，这种效应可通过PI3K/AKT通路抑制剂BKM120部分逆转，但未影响外泌体中miR-3126-5p的表达水平，提示该通路可能存在多层次的调控机制。

临床意义方面，研究揭示了CAFs-外泌体-miR-3126-5p-KLF13-SH2B1/IRS1-PI3K/AKT-glycolysis的完整调控轴。这一发现为开发新型靶向治疗提供了理论依据：通过抑制CAFs分泌的外泌体或阻断miR-3126-5p/KLF13轴，可有效抑制肿瘤细胞的糖代谢重编程，从而延缓病情进展。目前，基于外泌体靶向递送siRNA或反义寡核苷酸（ASO）的干预策略已在细胞实验中显示出潜力，未来结合临床样本的miR-3126-5p表达谱分析，有望筛选出高危患者群体，为个体化治疗提供新靶点。

值得深入探讨的是，KLF13在NSCLC中呈现的双重调控特性。既有研究证实KLF13通过抑制HMGCS1调控脂肪酸代谢，而本研究的发现显示其通过转录抑制SH2B1调控糖代谢，这种代谢谱的偏好性可能与肿瘤微环境中的信号输入有关。此外，外泌体中miR-3126-5p的包装和释放机制仍不明确，需进一步探究AFAP1等外泌体膜结合蛋白是否参与其分泌调控。

该研究还存在若干局限性：首先，临床样本量较小（n=40），未来需扩大样本量以增强统计效力；其次，未明确区分肺腺癌（LUAD）和肺鳞癌（LUSC）在机制上的异质性，后续研究可针对亚型开展深入分析；第三，关于miR-3126-5p的细胞摄取途径和降解机制尚不清晰，需结合表面等离子体共振（SPR）等技术进行动态追踪。尽管存在这些局限，但研究首次完整揭示了外泌体miRNA通过转录因子网络调控肿瘤糖代谢的分子机制，为克服NSCLC治疗耐药提供了新思路。

综上所述，本研究系统阐明了CAFs来源外泌体通过miR-3126-5p-KLF13轴调控NSCLC糖酵解的分子机制，首次证实SH2B1与IRS1的物理相互作用在糖代谢调控中的关键作用，并建立了从基础研究到临床转化的完整证据链。这些发现不仅深化了对肿瘤代谢重编程机制的理解，更为开发靶向外泌体或信号通路的精准治疗策略奠定了理论基础。