酸敏感离子通道(ASICs)在肿瘤微环境中的研究进展及其治疗潜力

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Experimental Cell Research 3.3

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  本文系统综述了酸敏感离子通道(ASICs)在肿瘤酸性微环境中的关键作用,揭示了ASICs通过感知pH变化参与肿瘤发生、转移及耐药的多重机制。研究人员聚焦ASIC1/2/3亚型在不同癌种中的表达差异,总结了阿米洛利(amiloride)等经典抑制剂的应用前景,为开发靶向ASICs的新型抗肿瘤策略提供了理论依据。

  

在当代医学领域,癌症犹如一柄悬在人类健康头顶的达摩克利斯之剑。2022年全球新增2000万病例、970万死亡病例的冰冷数据背后,隐藏着传统疗法难以克服的困境——手术创伤、放化疗毒性、肿瘤转移复发和耐药性形成。更令人警惕的是,到2050年预计年新增病例将飙升至3500万例。在这场抗癌持久战中,科学家们将目光投向了肿瘤的独特标志:酸性微环境。大多数正常组织细胞外pH维持在7.3-7.4的生理范围,而恶性肿瘤细胞却创造了pH 6.0-6.9的"酸浴"环境。这种异常的酸性条件不仅成为肿瘤细胞的保护伞,更激活了一类特殊的"pH传感器"——酸敏感离子通道(ASICs)。

来自四川省科技支撑计划资助项目的研究团队在《Experimental Cell Research》发表综述,系统阐述了ASICs家族在肿瘤中的最新研究进展。这些质子门控阳离子通道(proton-gated cation channels)作为上皮钠通道/退化蛋白通道家族成员,能通过胞外质子感应位点精准捕捉pH波动,在静息、开放和脱敏三种状态间切换。目前发现的7种蛋白亚型由ASIC1-4四个基因编码,其中ASIC1在肿瘤研究中最受关注,而ASIC4的功能仍属空白。

研究采用文献计量学方法整合全球ASICs肿瘤研究数据,重点分析了三类关键技术路径:一是通过膜片钳技术记录ASICs介导的电压依赖性钠离子(Na+)电流;二是利用免疫组化和Western blot检测不同肿瘤组织中ASIC1/2/3的表达谱;三是基于临床前模型评估阿米洛利(amiloride)及其衍生物6-碘阿米洛利(6-iodoamiloride)对ASICs的抑制效应(IC50 10-100 μM)。

ASICs的分子特性
研究揭示ASICs通过构象变化响应pH刺激:ASIC1a在pH≤6.9时激活,ASIC3甚至在pH7.2即可启动。值得注意的是,ASIC1a的胞内域含有"影响转移的关键模体",而ASIC2则通过调控钙离子(Ca2+)内流影响细胞迁移。

经典调节剂
非选择性抑制剂阿米洛利能阻断所有上皮钠通道,其衍生物6-碘阿米洛利对ASIC1a抑制效力提升20倍。相反,GMQ等物质可通过变构效应增强ASIC3活性,为靶向调控提供双刃剑。

在胶质瘤中的作用
脑部高表达ASIC2导致胶质瘤细胞异常钠电流,4-苯基丁酸钠和甘油通过抑制ASIC2活化显著延缓肿瘤进展。而在乳腺癌中,ASIC1通过ERK/NF-κB通路促进转移,敲除ASIC1可使转移率降低40%。

表达谱矛盾现象
同一肿瘤中不同ASIC亚型可能呈现相反作用:如ASIC3在肝癌中促转移,却在肺癌中抑癌。这种"阴阳平衡"特性提示需要开发亚型特异性调节剂。

该研究开创性提出"ASICs表达谱指纹"概念,认为不同肿瘤的ASICs亚型组合具有诊断价值。特别是ASIC1/3在肿瘤边缘区的过表达模式,可能成为手术导航的新靶标。作者团队强调,针对ASICs的干预需要突破两大瓶颈:一是开发能穿透血脑屏障的ASIC2抑制剂治疗脑瘤;二是解析ASIC4在肿瘤中的"沉默之谜"。这项研究为理解肿瘤酸性微环境提供了离子通道视角,其提出的"pH-ASIC-转移轴"理论,或将改写传统抗癌策略的研发范式。

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