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为探究胰腺癌吉西他滨耐药机制，研究人员研究 SLC5A3，发现其可增强耐药，抑制它能增敏，有治疗意义。
胰腺癌，这个被称为 “癌中之王” 的疾病，一直是医学领域的重大挑战。胰腺导管腺癌（PDAC）作为胰腺癌最常见的类型，其 5 年总体生存率仅 13% 。吉西他滨是治疗 PDAC 的常用化疗药物，然而，肿瘤细胞对它快速产生耐药性，大大限制了治疗效果。目前，PDAC 对吉西他滨耐药的具体机制仍不明确，这就像一团迷雾，笼罩着胰腺癌的治疗之路。寻找新的耐药机制和生物标志物，成为改善 PDAC 患者治疗效果和预后的关键。
在这样的背景下，来自韩国延世大学医学院、首尔国立大学医学院等机构的研究人员展开了深入研究。他们发现溶质载体家族 5 成员 3（SLC5A3）在 PDAC 对吉西他滨耐药过程中起着关键作用。这一发现为攻克胰腺癌吉西他滨耐药难题带来了新的希望，相关研究成果发表在《Cell Death and Disease》上。
研究人员在研究中用到了多种关键技术方法。他们收集了患者的组织样本，包括 PDAC 患者和正常胰腺组织个体的样本。通过 RNA 测序（RNA-seq）分析基因表达情况，利用免疫印迹（Immunoblotting）检测蛋白质水平。此外，还构建了动物模型，用 BALB/c 裸鼠进行体内实验研究肿瘤生长和线粒体功能。
下面来看具体的研究结果：
- SLC5A3 在 PDAC 患者中高度上调：研究人员通过分析患者组织的 RNA-seq 数据，发现 SLC5A3 在 PDAC 肿瘤组织中的表达水平显著高于相邻正常组织。对多个数据集的分析也证实了这一点，并且发现 SLC5A3 高表达与患者总体生存率低相关，这表明它可能是一个潜在的预后标志物。同时，基因本体（GO）分析显示 SLC5A3 与细胞周期调节、线粒体功能和细胞凋亡等关键生物学过程有关。
- SLC5A3 促进吉西他滨耐药并与患者不良生存相关：对 SNU 队列的生存分析表明，SLC5A3 高表达的患者无复发生存期短，说明其与吉西他滨耐药和肿瘤复发相关。对比吉西他滨敏感和耐药患者的 SLC5A3 表达，发现耐药组的表达水平更高。此外，在多种 PDAC 细胞系中，耐药细胞的 SLC5A3 和已知的吉西他滨耐药标志物核糖核苷酸还原酶催化亚基 M1（RRM1）表达均高于敏感细胞。细胞活力测定显示，耐药的 PANC-1 细胞对吉西他滨的半最大抑制浓度（IC50）值更高，进一步证实了 SLC5A3 在吉西他滨耐药中的作用。
- SLC5A3 敲低诱导细胞周期停滞并抑制吉西他滨耐药 PDAC 细胞增殖：研究人员用针对 SLC5A3 的小干扰 RNA（siRNA）转染耐药细胞，敲低 SLC5A3 表达。结果发现，细胞内肌醇水平降低，细胞活力下降。基因集富集分析（GSEA）显示，耐药细胞中与染色体分离、DNA 复制和细胞周期检查点调节相关的通路在 SLC5A3 敲低后显著改变。细胞周期分析表明，SLC5A3 敲低导致细胞周期停滞在 G1 期，关键细胞周期调节基因表达下调。Ki-67 免疫荧光染色显示，SLC5A3 敲低减少了增殖细胞的数量，伤口愈合实验也表明其抑制了细胞迁移。
- SLC5A3 敲低通过线粒体功能障碍诱导细胞凋亡和氧化应激：对 SLC5A3 敲低细胞的 RNA-seq 数据进行 GO 分析和 GSEA，发现与细胞凋亡和氧化应激调节相关的通路显著上调。Annexin V 染色证实 SLC5A3 敲低诱导了细胞凋亡，JC-10 染色显示线粒体膜电位降低，表明线粒体功能障碍。同时，关键凋亡标志物和活性氧（ROS）水平发生变化，抗氧化防御蛋白表达下调，说明 SLC5A3 敲低通过破坏线粒体功能和下调抗氧化通路，引发细胞凋亡和氧化应激。
- SLC5A3 缺失诱导的线粒体碎片化和功能障碍促进了线粒体自噬（mitophagy）和细胞凋亡：研究发现，SLC5A3 缺失导致促凋亡基因上调，抗凋亡基因下调。透射电子显微镜（TEM）图像显示，SLC5A3 缺失使线粒体碎片化增加，形态异常。高内涵筛选和 MitoTracker 染色也证实了线粒体的变化。分子水平上，SLC5A3 缺失影响了线粒体动力学相关蛋白的表达，破坏了线粒体融合和分裂的平衡。功能检测发现，SLC5A3 缺失细胞的氧消耗率（OCR）和线粒体 ATP 生成减少，细胞发生代谢转变。此外，SLC5A3 缺失细胞的线粒体自噬增加，但同时线粒体总量减少，说明过度的线粒体自噬不仅清除了受损线粒体，还消耗了健康线粒体，最终促进了细胞凋亡。
- SLC5A3 缺失抑制体内肿瘤生长并诱导线粒体功能障碍：研究人员利用原位异种移植小鼠模型，发现 SLC5A3 敲低和线粒体解偶联剂羰基氰 3 - 氯苯基腙（CCCP）处理均显著减小了肿瘤大小和重量。在基因和蛋白水平上，SLC5A3 敲低下调了关键细胞周期调节因子，上调了促凋亡标志物和线粒体调节因子。免疫荧光染色也证实了这些变化，表明 SLC5A3 缺失通过破坏线粒体功能、诱导细胞凋亡和阻滞细胞周期来抑制肿瘤生长。
研究结论和讨论部分指出，SLC5A3 是 PDAC 中线粒体动力学、细胞周期进展和化疗耐药的关键调节因子。它通过促进线粒体稳定性、调节细胞周期检查点和抑制 ROS 诱导的细胞凋亡，促进了 PDAC 细胞对吉西他滨的耐药性。抑制 SLC5A3 则可以增加细胞凋亡和对化疗的敏感性。这一研究为治疗吉西他滨耐药的 PDAC 提供了一个有前景的治疗靶点，有望为胰腺癌患者带来新的治疗策略和希望。
