VPS4B O-GlcNAc修饰增强脂滴从脂肪细胞向鼻咽癌细胞的转移促进肿瘤进展

本研究针对鼻咽癌(NPC)微环境中脂质代谢重编程机制，揭示了缺氧肿瘤细胞外泌体(H-exo)通过抑制LKB1-AMPK通路激活己糖胺生物合成途径(HBP)，促进VPS4B O-GlcNAc修饰并与ANXA5协同触发脂肪细胞脂滴(LD)释放的新机制。研究人员通过多组学分析和功能实验证实，肿瘤细胞通过巨胞饮作用摄取LDs促进恶性进展，为靶向肿瘤代谢 symbiosis 提供了新策略。

　　

鼻咽癌(NPC)作为东南亚高发的恶性肿瘤，其进展与独特的肿瘤微环境(TME)密切相关。近年来，肿瘤代谢研究揭示脂质代谢重编程是NPC的重要特征，但脂肪细胞如何通过脂滴(LD)转移支持肿瘤生长的机制仍是未解之谜。更关键的是，传统研究多聚焦于游离脂肪酸(FFA)的供应，却忽视了LD作为完整能量载体可能发挥的更重要作用。这一认知空白使得靶向肿瘤-脂肪细胞代谢互作的精准治疗策略难以突破。

南通大学附属医院耳鼻咽喉头颈外科研究所的Haimeng Yin、Ying Shan等研究人员在《Cancer》发表的重要研究，首次系统阐明了缺氧NPC细胞通过外泌体介导的VPS4B-ANXA5轴驱动脂肪细胞LD释放的全新机制。研究团队通过构建体外共培养体系、小鼠高脂饮食(HFD)模型，结合RNA-seq、蛋白质组学和分子对接等技术，发现肿瘤细胞优先通过巨胞饮作用摄取完整LD而非FFA；缺氧外泌体(H-exo)通过抑制LKB1-AMPK通路激活HBP代谢流，增强VPS4B的O-GlcNAc修饰并稳定其与ANXA5的相互作用，最终改变膜流动性促进LD释放。这一发现不仅重新定义了肿瘤-脂肪细胞代谢互作模式，更为靶向LD转移的NPC治疗提供了VPS4B O-GlcNAc修饰这一全新靶点。

关键技术方法包括：1) 采用100-kDa超滤分离脂肪细胞条件培养基中的LD与FFA；2) 建立HFD小鼠模型模拟体内LD积累；3) 通过FRAP(荧光漂白恢复)技术检测膜流动性；4) RNA-seq和GSEA分析缺氧外泌体处理的脂肪细胞转录组；5) 分子对接筛选NADPH抑制剂；6) 构建VPS4B截短体进行Co-IP验证蛋白互作域。

主要研究结果

Adipocyte-derived LDs促进NPC恶性生物学行为
通过超滤分离实验首次证实NPC细胞优先摄取>100kDa的LD组分而非FFA。LDs显著增强CNE2和C666-1细胞的增殖(EdU实验显示增殖率提升2.1倍)和迁移能力(Transwell显示迁移细胞数增加3.4倍)，这种效应可被巨胞饮抑制剂EIPA逆转。

NPC细胞通过巨胞饮作用摄取LD
在缺氧条件下，EIPA对LD摄取的抑制效果(78%)显著优于网格蛋白(氯丙嗪，41%)和小窝蛋白(染料木黄酮，35%)抑制剂。HFD小鼠模型中，EIPA使肿瘤体积缩小62%，且免疫组化显示HIF-1α⁺区域与PLIN2⁺脂滴沉积呈强正相关(r=0.83)。

缺氧外泌体刺激脂肪细胞LD释放
透射电镜鉴定的H-exo(直径80-120nm)使脂肪细胞LD释放量增加3.2倍。机制上，H-exo通过提高NADPH/NADP⁺比值(升高2.8倍)诱发氧化应激，同时RNA-seq显示蛋白分泌通路显著富集(GSEA NES=2.31)。

VPS4B ATP酶参与LD释放
筛选发现31个差异表达的ATP酶中，VPS4B表达上调4.7倍。其变构抑制剂MSC1094308可抑制68%的LD释放，动物实验证实该抑制剂使H-exo诱导的肿瘤生长减缓54%。

ANXA5与VPS4B ATP酶结构域互作
蛋白质组学鉴定出ANXA5等5个膜修复相关蛋白与VPS4B结合。截断实验证实VPS4B的AAA ATP酶结构域(非MIT域)是互作关键，共表达可使LD释放效率提升2.9倍。

H-exo通过抑制LKB1-AMPK通路增强VPS4B O-GlcNAc修饰
H-exo携带的低LKB1使脂肪细胞p-AMPK水平降低71%，同时GFAT表达上调3.1倍。生物信息学预测VPS4B含12个O-GlcNAc修饰位点，实验证实HBP通量增加使VPS4B修饰水平提升2.4倍。

这项研究创新性地描绘了"缺氧外泌体-LKB1/AMPK-HBP-VPS4B O-GlcNAc-ANXA5-LD释放"的完整调控轴，突破了传统FFA代谢研究的局限。特别值得注意的是，VPS4B作为ESCRT-III膜重塑系统的关键组分，其功能受O-GlcNAc糖基化调控的发现为肿瘤代谢干预提供了全新视角。尽管该研究未涉及中性粒细胞等其它LD来源细胞，但其建立的HFD小鼠模型和巨胞饮抑制策略，为临床转化提供了切实可行的研究框架。未来针对GFAT或O-GlcNAc转移酶(OGT)的抑制剂开发，可能成为逆转肿瘤代谢 symbiosis 的突破点。