乳酸通过GPR55受体激活RhoA/MLC2通路驱动前列腺癌细胞阿米巴样运动

前列腺癌微环境中乳酸积累如何促进肿瘤转移？意大利佛罗伦萨大学团队发现GPR55受体感知乳酸后激活RhoA/MLC2信号通路，诱导癌细胞阿米巴样运动。该研究揭示乳酸非代谢功能的新机制，为靶向GPR55抑制转移提供理论依据。

　　

在肿瘤微环境(TME)中，乳酸作为代谢废物长期被视为简单的能量载体。然而近年研究发现，乳酸浓度在实体瘤中可达10-40 mM，远超血液1-2 mM水平，这种浓度梯度差异暗示乳酸可能具有信号分子功能。前列腺癌(PCa)尤其特殊，其肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)通过"乳酸穿梭"机制与癌细胞形成代谢偶联，但乳酸如何精确调控癌细胞运动模式仍存在认知空白。

意大利佛罗伦萨大学Giovanna Sgrignani和Marta Iozzo领衔的研究团队在《Molecular and Cellular Biochemistry》发表突破性成果。研究人员通过钙成像、Rhotekin pull-down等关键技术，首次证明乳酸能直接激活内源性大麻素受体GPR55，进而触发RhoA/MLC2信号级联反应，促使前列腺癌细胞从间质型迁移转变为阿米巴样运动。这种运动模式不依赖基质金属蛋白酶(MMPs)，而是通过细胞骨架重排实现快速转移，为理解肿瘤适应性转移提供了新视角。

主要技术方法
研究采用DU145和PC3前列腺癌细胞系，通过实时荧光定量PCR检测受体表达，钙离子荧光探针Fluo-4 AM记录信号激活，Western blot分析pMLC2蛋白磷酸化，Rhotekin沉降实验检测RhoA-GTP活性，Transwell实验评估细胞迁移侵袭能力，并应用GPR55抑制剂ML193和Rho抑制剂CT04进行功能验证。

乳酸上调GPR55表达
20 mM乳酸处理48小时使DU145细胞GPR55 mRNA表达显著升高2.5倍，同时下调TRPV1受体。这种浓度模拟了肿瘤核心区微环境，而2.5 mM乳酸（模拟循环浓度）虽不改变受体表达量，但能激活GPR55信号。

GPR55介导乳酸促迁移效应
Transwell实验显示，20 mM和2.5 mM乳酸均能增强细胞迁移，GPR55特异性抑制剂ML193可完全阻断该效应。值得注意的是，乳酸诱导的迁移增强与GPR55经典激动剂LPI（10 μM）效果相当，且都能被ML193逆转，证实乳酸是GPR55的非经典配体。

钙信号与RhoA/MLC2通路激活
钙成像显示，短期（15分钟）2.5 mM乳酸刺激可引起GPR55过表达细胞快速钙内流。Western blot证实乳酸处理15分钟即诱导MLC2磷酸化，该效应被ML193抑制。Rhotekin实验进一步揭示乳酸通过GPR55促进RhoA-GTP形成，而Rho抑制剂CT04能显著降低细胞侵袭能力，但MMPs抑制剂Marimastat无效，证实运动模式为阿米巴样。

讨论与意义
该研究建立了"乳酸浓度梯度-运动模式转换"新理论：原发灶高乳酸（20 mM）诱导GPR55表达上调，循环系统低乳酸（2.5 mM）则直接激活该受体，通过RhoA/MLC2通路启动阿米巴运动。这种不依赖蛋白水解的迁移方式，可能帮助癌细胞快速穿越血管屏障实现远处转移。

临床转化方面，GPR55抑制剂ML193在结直肠癌和胰腺癌模型中已显示抗转移效果。本研究为前列腺癌提供了新的靶向策略——针对不同转移阶段干预乳酸-GPR55轴：在原发灶阻断乳酸生成，在循环系统抑制GPR55激活。此外，GPR55与内源性大麻素的交叉调控提示，代谢微环境可能影响现有CBRs靶向药物的疗效，这为个体化治疗带来新思考。

这项研究不仅拓展了对乳酸非代谢功能的认知，更揭示了肿瘤微环境代谢物通过GPCRs调控细胞行为的精确机制，为开发抗转移药物提供了新靶点。未来需要探究乳酸与内源性大麻素在GPR55结合位点的竞争关系，以及该通路在临床样本中的活化情况。