维生素D结合蛋白（GC）作为整合素β1（ITGB1）配体通过双向调控肿瘤细胞与雪旺细胞促进胰腺导管腺癌（PDAC）神经浸润（PNI）的机制研究

本研究揭示维生素D结合蛋白（GC）作为整合素β1（ITGB1）的功能性配体，通过激活FAK信号通路双向调控胰腺癌细胞侵袭性与雪旺细胞去分化，独立于维生素D运输功能驱动神经浸润（PNI）过程。该发现为PDAC靶向治疗提供了新策略。

　　

Abstract

胰腺导管腺癌（PDAC）的神经浸润（PNI）是其典型病理特征，与术后复发、转移及不良预后密切相关。本研究通过RNA测序分析发现，维生素D结合蛋白（GC）是PNI相关最显著上调基因之一，主要来源于恶性导管细胞。GC敲减可降低PDAC细胞向神经的侵袭能力，且该效应独立于维生素D运输功能。机制上，GC蛋白通过结合整合素β1（ITGB1）受体激活FAK信号通路，进而促进肿瘤细胞侵袭和雪旺细胞去分化。

1 Introduction

肿瘤浸润神经是肿瘤微环境的重要组成部分，在肿瘤生长、远处转移和化疗抵抗中起关键作用。PNI在PDAC中的发生率高达80%-100%，是影响局部复发和患者生存率的重要因素。雪旺细胞作为外周神经系统的主要胶质细胞，在神经修复过程中通过去分化获得增殖和迁移能力，类似表型也存在于PNI过程中。GC蛋白除运输维生素D外，还参与肌动蛋白清除、脂肪酸结合和巨噬细胞激活等功能，但其在PDAC中的作用机制尚未明确。

2 Results

2.1 GC Protein is Associated with PNI in PDAC

通过对134例PDAC样本的RNA测序分析，发现PNI高表达组中神经活性配体-受体相互作用通路显著富集。单细胞测序显示GC基因在恶性导管细胞中高表达。免疫组化证实GC表达与PNI严重程度正相关，且GC信号与CK19共定位，表明其主要由PDAC细胞分泌。

2.2 GC Protein Promotes PNI Independent of Vitamin D Transport

在Patu8988和PANC-1细胞中敲减GC后，细胞增殖无显著变化，但侵袭能力明显下降。重组人GC蛋白（rhGC_WT）可恢复敲减细胞的侵袭性。通过构建维生素D结合区缺失的突变体（rhGC_DEL）证实，GC促进PNI的功能不依赖维生素D运输。

2.3 GC Protein Facilitates the Dedifferentiation of Schwann Cells

rhGC_DEL处理可诱导雪旺细胞c-Jun表达上调，增强其增殖和迁移能力。Matrigel共培养实验显示，GC蛋白促进PDAC细胞与雪旺细胞间的双向化学吸引。值得注意的是，GC预处理后的雪旺细胞条件培养基可显著促进背根神经节（DRG）神经元突触生长。

2.4 ITGB1 Serves as a Functional Receptor for GC Protein

通过质谱分析和GSEA筛选，发现ITGB1是GC的潜在受体。Co-IP实验证实GC与ITGB1的结合不依赖维生素D结合区。rhGC_DEL可诱导FAK磷酸化，而ITGB1敲减或中和抗体可阻断该效应。体内坐骨神经模型证实，ITGB1抑制可减轻GC过表达引起的神经侵袭。

2.5 GC-ITGB1 Axis Facilitates Dedifferentiation of Schwann Cells

在雪旺细胞中，GC通过ITGB1-FAK信号轴上调c-Jun表达。ITGB1抑制可逆转GC诱导的雪旺细胞去分化标记物（GFAP、SOX10、NCAM1等）表达升高，并抑制其促神经突生长作用。

2.6 Inhibition of GC-ITGB1 Axis Decreases Cancer-Nerve Interaction

AAV介导的GC敲减可显著降低KPC小鼠的神经接触频率（ETAs）和肿瘤神经支配。原位移植模型显示，GC沉默可抑制肿瘤进展并降低雪旺细胞c-Jun和肿瘤细胞p-FAK表达。ITGB1中和抗体治疗同样可抑制神经侵袭和肿瘤生长。

2.7 Clinical Relevance of GC Signaling-PNI Connection

134例PDAC临床样本分析显示，GC、ITGB1和p-FAK表达与PNI严重程度及患者总生存期显著相关。GC水平与雪旺细胞c-Jun表达呈正相关。靶向GC-ITGB1轴可增强吉西他滨的化疗敏感性。

3 Discussion

本研究揭示了GC蛋白通过ITGB1-FAK信号通路双向调控肿瘤细胞和雪旺细胞的新机制。独立于维生素D运输的功能特性为PDAC治疗提供了新靶点。研究局限性包括缺乏理想PNI小鼠模型及GC调控c-Jun的具体机制未完全阐明。

4 Experimental Section

详细描述了细胞培养、质粒构建、动物模型建立（包括KPC转基因小鼠和原位移植模型）、免疫组化/免疫荧光、DRG共培养等技术方法。所有实验均通过上海交通大学医学院伦理委员会审批（批号202201427）。