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综述:从果蝇视角看癌症进展中的系统性信号调控
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月12日 来源:Current Opinion in Cell Biology 6.0
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这篇综述深入探讨了果蝇模型中系统性信号(如Eiger/TNF、Spz5/Toll-6)通过远程器官互作调控肿瘤生长与抑制的双重机制,揭示了肿瘤如何劫持宿主器官网络(如脂肪体、肌肉)引发恶病质(Cachexia),并强调了代谢(胰岛素/mTOR)、免疫(JAK-STAT、JNK)和细胞竞争(Hippo/Yki)通路的进化保守性,为理解人类癌症系统性调控提供新视角。
肿瘤的发生发展不仅依赖于局部微环境中细胞间的相互作用,还受到远端器官分泌因子的系统性调控。近年来,果蝇(Drosophila)作为模式生物,为解析这种跨器官通讯机制提供了独特视角。其遗传可操作性和保守的信号通路,揭示了从炎症因子到代谢激素如何远程影响肿瘤命运。
上皮组织通过细胞竞争清除癌前病变细胞,而这一过程竟受脂肪体(功能类似哺乳动物肝脏)分泌的Eiger(TNF同源物)支配。当极性缺陷细胞(如scrib-/-
或dlg-/-
)出现时,Eiger通过基底侧错位的Grnd受体激活JNK信号,触发细胞死亡。有趣的是,邻近野生型细胞也会启动JNK信号,通过ELMO-Mbc通路“吞噬”异常细胞,形成协同防御网络。
另一脂肪体因子Spz5则通过Toll-6受体激活Hippo通路,经α- Spectrin抑制Yki(YAP/TAZ同源物),强化肿瘤抑制。而高糖饮食会打破这种平衡——胰岛素生成细胞(IPCs)过量分泌Dilp2,激活癌细胞的mTOR通路,助其逃逸清除。这种“代谢劫持”现象在哺乳动物中同样存在,高脂饮食会抑制RasV12
细胞的顶端挤出,加速肿瘤进展。
果蝇血细胞(hemocytes)如同双刃剑:EGFR+JAK/STAT肿瘤通过非凋亡性Caspase Dronc抑制血细胞募集,而RasV12
/TP53/PTEN/APC衰老细胞却分泌MMP1破坏基底膜,招募血细胞浸润。这些血细胞释放Eiger激活肿瘤内JNK信号, paradoxically促进自身生长。类似地,Notch+PI3K/Akt肿瘤通过一氧化氮(NO)麻痹血细胞的抗肿瘤功能,展现免疫逃逸的狡猾策略。
肿瘤分泌的ImpL2(IGFBP7同源物)像代谢幽灵,阻断胰岛素信号导致肌肉和脂肪体萎缩。而肠道Yki肿瘤更“狡猾”——自身通过Wg/Wnt增强胰岛素通路,避免被ImpL2反噬。RasV12
/dlg-/-
肿瘤则释放Gbb(TGF-β家族),劫持脂肪体的ECM蛋白运输,破坏肌肉结构。更致命的是Netrin-B,它重编程脂肪体代谢,降低肉碱合成,切断能量供应链。
恶病质还伴随神经调控:眼肿瘤分泌Dilp8作用于脑部Lgr3神经元,抑制食欲;而移植的Ras/aPKC肿瘤通过Upd/IL-6破坏血脑屏障,加速宿主死亡——这一机制在小鼠模型中同样被证实。
雌性果蝇的Notch唾液腺肿瘤更大,秘密在于Tra基因(性别决定因子)促使血细胞高表达Eiger,激活肿瘤JNK信号并上调Upd2(IL-6同源物)。这刺激脑部释放Dilp2,形成胰岛素信号“正反馈环”。这与人类癌症中雌激素调控巨噬细胞极化、影响预后的现象遥相呼应。
果蝇研究揭示了癌症是一种“全身性疾病”:远端器官通过炎症、代谢和免疫信号远程调控肿瘤,而肿瘤则反噬宿主形成恶性循环。这些发现为开发靶向系统性通讯的抗癌策略(如阻断IL-6或IGFBP7)提供了理论依据。未来需进一步解析器官间信号传递的分子细节,尤其在代谢紊乱与免疫微环境交互领域——果蝇的小身体里,藏着解决人类大问题的钥匙。
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