CAF来源的GLUT1通过TGF-β1/p38/MMP2/MMP9通路调控卵巢癌糖代谢重编程的机制研究

本研究针对卵巢癌(OC)微环境中癌症相关成纤维细胞(CAFs)的糖代谢重编程机制，通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和3D生物打印技术，首次揭示GLUT1通过促进CAFs的葡萄糖摄取和糖酵解，驱动乳酸-TGF-β1/p38/MMP2/MMP9信号轴激活，进而促进卵巢癌进展。该研究为靶向肿瘤微环境代谢调控提供了新策略，发表于《Communications Biology》。

　　

卵巢癌作为致死率最高的妇科恶性肿瘤，其微环境中癌症相关成纤维细胞(CAFs)的代谢重塑机制尚未明确。中国医科大学附属盛京医院的研究团队通过多组学技术揭示了CAFs通过GLUT1介导的代谢重编程促进卵巢癌进展的关键机制，相关成果发表于《Communications Biology》。

研究采用临床样本单细胞测序、转录组分析和3D生物打印模型等关键技术，构建了包含3例卵巢癌患者肿瘤组织与癌旁组织的单细胞图谱。通过整合TCGA数据库和GeneCards分析，锁定SLC2A1(GLUT1)作为CAFs代谢调控的核心靶点。

scRNA-seq reveals cellular heterogeneity in OC
单细胞测序鉴定出9种细胞亚群，发现CAFs在卵巢癌组织中显著富集（占比提升300%），且与上皮细胞（癌细胞）的通讯增强。免疫组化证实CAFs标志物α-SMA和GLUT1在癌组织中共定位表达。

The key roles of CAFs and glucose metabolism reprogramming
通过差异基因交叉分析发现48个CAFs相关差异基因，KEGG富集显示其显著参与糖酵解和HIF-1信号通路。进一步筛选出SLC2A1、HK2等4个关键基因，其中GLUT1在TCGA-OV队列中高表达患者预后更差（HR>1, p<0.05）。

Reprogramming of GLUT1 by CAFs
构建GLUT1敲减/过表达CAFs模型证实：GLUT1过表达使CAFs糖酵解速率(ECAR)提升2.1倍，乳酸分泌增加3.5倍；共培养实验显示CAFs通过乳酸激活SKOV3细胞的TGF-β1/p-p38/MMP2/MMP9通路，促进癌细胞迁移（Transwell穿膜数增加200%）。

3D bioprinting models验证
采用2%海藻酸钠+15%明胶生物墨水构建的3D模型显示，GLUT1沉默使肿瘤球体中乳酸含量降低60%，并抑制TGF-β1信号通路蛋白表达。裸鼠移植瘤实验进一步证实，CAFs-shGLUT1组肿瘤体积减少45%（p<0.01）。

该研究首次阐明CAFs通过GLUT1-TGF-β1/p38/MMP2/MMP9代谢轴驱动卵巢癌进展的分子机制，为靶向肿瘤微环境代谢干预提供了新思路。研究者指出，未来需结合单细胞代谢组学等技术深入探索GLUT1在不同OC亚型中的调控网络，推动个体化治疗策略的开发。