MNAT1通过调控GDF15/AMPK通路诱导线粒体凋亡逆转喉鳞癌化疗耐药机制研究

本研究针对喉鳞状细胞癌(LSCC)化疗耐药难题，揭示了MNAT1通过调控GDF15介导的AMPK通路影响线粒体凋亡的关键机制。研究人员通过转录组测序、免疫共沉淀等技术发现MNAT1与GDF15相互作用，激活AMPK通路抑制线粒体凋亡，动物实验证实双基因敲除可显著增强顺铂敏感性。该研究为克服LSCC化疗耐药提供了新靶点，发表于《Translational Oncology》。

　　

哈尔滨医科大学附属第二医院的研究团队在《Translational Oncology》发表了一项突破性研究，揭示了喉鳞状细胞癌(LSCC)化疗耐药的新机制。在全球每年新增18万例、死亡10万例的严峻形势下，LSCC患者五年生存率仅63%，其中顺铂耐药是治疗失败的主因。尽管已知DNA修复和线粒体功能异常可能导致耐药，但MNAT1基因在此过程中的具体作用仍是未解之谜。

研究人员首先建立了TU212/DDP等三株顺铂耐药细胞系，通过CCK-8检测证实其IC₅₀显著升高。转录组测序筛选出17个DNA损伤修复相关基因，其中MNAT1在LSCC组织中高表达且与临床分期、淋巴结转移显著相关。免疫组化显示MNAT1高表达患者预后更差，提示其可能成为新的生物标志物。

关键实验技术包括：43例LSCC患者组织样本的免疫组化分析；建立顺铂耐药细胞系并通过慢病毒感染构建基因敲除/过表达模型；转录组测序筛选差异基因；免疫共沉淀验证蛋白互作；JC-1检测线粒体膜电位；裸鼠移植瘤实验评估体内疗效。

研究结果部分：

1. 表达分析显示MNAT1促进LSCC顺铂耐药
   耐药细胞系中MNAT1表达显著升高，过表达使IC₅₀增加2.3倍，而敲除后下降60%。Transwell实验证实MNAT1过表达使细胞侵袭能力提升85%。

2. MNAT1参与DNA损伤应答和线粒体凋亡调控
   γ-H2AX免疫荧光显示MNAT1敲除增加DNA损伤标志物表达2.1倍。流式细胞术检测发现MNAT1敲除使凋亡率从12%升至34%，Western blot显示抗凋亡蛋白Bcl-2下降40%。

3. 转录组测序发现GDF15是关键下游分子
   分子对接显示MNAT1与GDF15存在稳定结合，共聚焦显微镜观察到两者共定位。免疫共沉淀证实其直接相互作用，相关系数达0.82。

4. MNAT1通过GDF15调控AMPK通路
   GDF15过表达使p-AMPK水平降低55%，而敲除后升高1.8倍。使用AMPK抑制剂Compound C可逆转GDF15敲除引起的凋亡增加。

5. 体内实验验证协同抑瘤效果
   MNAT1与GDF15双敲除使裸鼠移植瘤体积缩小72%，Ki67阳性率下降65%。电镜观察显示线粒体嵴断裂等典型凋亡形态。

讨论部分指出，该研究首次阐明MNAT1-GDF15-AMPK轴在LSCC顺铂耐药中的核心作用。临床数据显示MNAT1高表达与T分期、淋巴结转移显著相关，可能成为预后预测指标。机制上，MNAT1通过稳定GDF15抑制AMPK磷酸化，进而调控Bcl-2/BAX平衡影响线粒体凋亡。动物实验证实双靶点干预效果优于单基因敲除，为临床联合用药提供理论依据。

该研究的创新性在于：发现MNAT1在DNA损伤修复外的线粒体调控新功能；揭示GDF15在肿瘤耐药中的表观遗传调控机制；提出AMPK通路动态平衡影响化疗敏感性的新观点。未来可探索MNAT1抑制剂与顺铂联用的临床转化价值，或开发针对该通路的特异性靶向药物。研究结果对改善LSCC患者预后具有重要临床意义。