α5-nAChR/NETO2 轴:慢性应激促进肺腺癌进展的关键新通路
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时间:2025年02月26日
来源:Cancer Cell International 5.3
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为探究 α5-nAChR 与 NETO2 在慢性应激促进肺腺癌(LUAD)进展中的关联,相关研究人员开展研究,发现 α5-nAChR/NETO2 轴促进 LUAD 细胞增殖、迁移和侵袭,为 LUAD 防治提供新策略。
肺癌是全球范围内极具侵袭性且高发的恶性肿瘤,严重威胁人类健康。在肺癌众多亚型中,非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达 80 - 85%,而肺腺癌(LUAD)又在非小细胞肺癌中占据主导地位,约为 40%。癌症患者在疾病诊疗过程中,常因恐惧、焦虑等负面情绪陷入慢性应激状态,这对肿瘤的发生、发展和转移有着重要影响。目前,虽然已知慢性应激可通过刺激交感神经系统影响肿瘤进展,但对于副交感神经系统在其中的作用及机制,科学界了解甚少。
烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)与副交感神经系统的乙酰胆碱(ACh)相互作用,参与多种生理过程,同时在肿瘤的发生发展中也扮演着重要角色。其中,α5-nAChR 与肺癌的发生密切相关,它能激活多条信号通路,推动肺腺癌的进展和免疫逃逸。Neuropilin 和 tolloid-like 2(NETO2)作为一种单通道跨膜蛋白,不仅在恐惧表达和消退中发挥作用,还与多种肿瘤的进展紧密相连。此前研究发现,CHRNA5(编码 α5-nAChR)基因沉默会导致 NETO2 表达降低,但二者在慢性应激促进 LUAD 进展中的关系尚不明确。
为了深入探究这一科学问题,研究人员开展了一系列研究。该研究成果具有重要意义,它揭示了慢性应激促进 LUAD 进展的新机制,为 LUAD 的预防和治疗提供了全新的潜在靶点和理论依据,有望推动相关领域的进一步研究和临床应用。该研究发表于《Cell Communication and Signaling》期刊。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:利用 GEPIA 2 和 UALCAN 等在线数据库,分析 CHRNA5 和 NETO2 的表达相关性及其与 LUAD 患者预后的关系;通过细胞培养获取 A549 和 H1299 人肺腺癌细胞系,并进行慢病毒感染、小干扰 RNA 转染等操作,构建稳定细胞系;运用免疫组织化学(IHC)、蛋白质免疫印迹(WB)、免疫共沉淀(CO-IP)等实验技术,检测相关蛋白的表达和相互作用;借助 EdU 实验、集落形成实验、伤口愈合实验和 Transwell 实验,评估细胞的增殖、迁移和侵袭能力;建立慢性束缚应激(CRS)和慢性不可预测应激(CUMS)裸鼠模型以及异种移植瘤模型,研究体内相关蛋白的表达和相互关系;最后通过统计学分析对实验数据进行处理和解读。
在研究结果方面,具体如下:
- CHRNA5 和 NETO2 表达与 LUAD 预后不良相关:RNA-Seq 结果显示,CHRNA5 敲低的 A549 细胞中 NETO2 表达降低。生存分析表明,LUAD 中 CHRNΑ5 或 NETO2 高表达与患者预后不良相关,且二者在多种肿瘤中高表达,其表达水平与临床分期相关,在 LUAD 中呈正相关。
- α5-nAChR 和 NETO2 在 LUAD 组织微阵列中的表达:免疫组化检测发现,α5-nAChR 和 NETO2 在 LUAD 组织中的表达显著高于相邻非癌组织,且与吸烟状态相关,二者在 LUAD 患者中表达呈正相关。
- α5-nAChR 和 NETO2 在 LUAD 异种移植瘤组织中的表达相关性:免疫组化实验表明,在 LUAD 异种移植瘤组织中,α5-nAChR 和 NETO2 的表达呈正相关。
- α5-nAChR 和 NETO2 在慢性应激促进的 LUAD 组织中的表达相关性:在 CRS 和 CUMS 模型中,应激组 α5-nAChR 和 NETO2 的表达均高于对照组,且二者表达呈正相关,美加明处理可降低二者表达。
- 尼古丁 / ACh 通过 α5-nAChR 调节 LUAD 细胞中相关蛋白表达:WB 检测显示,尼古丁 / ACh 刺激可上调 α5-nAChR、NETO2、p-STAT3、p-CAMKII 和波形蛋白的表达,CHRNA5 敲低则抑制这些蛋白表达,尼古丁 / ACh 可恢复敲低后的蛋白表达。
- α5-nAChR 与 NETO2 在 LUAD 细胞中相互作用:分子对接和 CO-IP 实验证实,α5-nAChR 与 NETO2 及 p-CAMKII 存在相互作用,多色免疫荧光实验也证实了 α5-nAChR 和 NETO2 的共定位。
- α5-nAChR/NETO2 信号促进 LUAD 细胞增殖、迁移和侵袭:集落形成实验、EdU 实验、Transwell 实验和伤口愈合实验表明,α5-nAChR/NETO2 信号参与并促进了 LUAD 细胞的增殖、迁移和侵袭。
研究结论与讨论部分指出,本研究揭示了慢性应激促进 LUAD 增殖、迁移和侵袭的潜在机制,即通过 α5-nAChR/NETO2 激活 CAMKII/STAT3 通路。虽然目前关于 α5-nAChR 和 NETO2 表达与性别、年龄的相关性研究可能受样本量限制,但这一研究首次证实了 α5-nAChR 和 NETO2 参与慢性应激促进 LUAD 进展的相关性,为合并抑郁的 LUAD 患者的治疗提供了新的靶点。未来,研究人员计划扩大临床样本量进行验证,并构建体外细胞慢性应激模型,进一步深入研究 α5-nAChR 与 NETO2 及 CAMKII 在慢性应激促进肺腺癌进展中的相互作用。
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