自分泌CysLT1R-ERK/YAP信号驱动黑色素瘤进展并揭示可靶向致癌GPCR轴

《Oncogene》：Autocrine CysLT1R-ERK/YAP signaling drives melanoma progression and reveals a targetable oncogenic GPCR axis

　　

皮肤黑色素瘤因显著的肿瘤异质性和现有疗法频繁耐药仍是最致命的皮肤癌。研究人员通过分析癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas, TCGA）批量RNA测序数据集，发现转移性肿瘤中半胱氨酸白三烯受体1（cysteinyl leukotriene receptor 1, CysLT1R）转录本较原发肿瘤显著升高。在小鼠及人黑色素瘤细胞中的功能研究显示，白三烯D4（leukotriene D4, LTD4）介导的CysLT1R激活通过并行激活YAP与ERK信号通路促进黑色素瘤细胞增殖与侵袭。值得注意的是，黑色素瘤细胞表达LTC4合成酶并分泌半胱氨酸白三烯，形成 constitutive 自分泌信号环，独立于宿主微环境维持CysLT1R活性。基因敲除或MK571药理抑制CysLT1R显著减弱体内肿瘤生长，并伴随YAP-LOXL-2信号轴抑制。此外，Cysltr1–/–小鼠研究揭示肿瘤微环境中宿主来源的CysLT1R信号亦促进黑色素瘤进展。上述发现揭示此前未被认识的促瘤CysLT1R-ERK/YAP,LOXL-2信号回路，确立CysLT1R作为黑色素瘤潜在治疗靶点。

研究背景：皮肤黑色素瘤具有高转移潜能与 profound 异质性，虽免疫与靶向治疗取得临床成功，但IV期5年生存率仅约31%，治疗耐药频发，亟需新靶点。慢性炎症是恶性进展根本驱动，半胱氨酸白三烯（cysteinyl leukotrienes, cys-LTs）作为炎症脂类介质经CysLT₁R等GPCR（G蛋白偶联受体）发挥作用；CysLT₁R在乳腺癌、葡萄膜黑色素瘤中促瘤，但在皮肤黑色素瘤中机制未明。研究人员开展本研究旨在阐明CysLT₁R在皮肤黑色素瘤的功能与机制，并评估其靶向价值。结论上，研究人员证实CysLT₁R经Gαq并行激活ERK与YAP/LOXL-2，且黑色素瘤细胞通过自身合成cys-LTs形成自分泌环维持受体活化；遗传缺失或MK571抑制CysLT₁R均抑瘤，宿主CysLT₁R亦贡献进展，该轴为可成药节点。本文发表于《Oncogene》。

主要技术方法：研究人员采用TCGA皮肤黑色素瘤批量RNA-seq队列（n=472）做表达分层；使用小鼠B16F10、YUMM1.7（Braf^V600E/Pten^?/?/Cdkn2a^?/?）及人WM266-4细胞系；体内用野生型与Cysltr1^–/– C57BL/6小鼠建立皮下与皮内原位瘤模型，并以MK571（3 mg/kg）腹腔给药；功能上组合钙流（Fluo-4）、BrdU增殖、划痕迁移、Matrigel侵袭、Western blot、qPCR、cys-LT ELISA、siRNA敲减及特异性抑制剂（PD98059、verteporfin、FR900359）阻断实验。

研究结果：

CysLT₁R expression is upregulated with cutaneous melanoma progression：TCGA数据显示转移灶CysLT₁R转录本Z分数显著高于原发灶；三株细胞均有CysLT₁R蛋白，LTD₄引钙流被MK571阻断，LTD₄促增殖被MK571抑制。

Murine and human melanoma cells express functional CysLT₁R：同上文钙流与蛋白表达证据，确认受体功能性。

LTD₄/CysLT₁R promotes melanoma cell proliferation, migration, and invasion via the ERK pathway：LTD₄磷酸化ERK/p38/AKT；ERK与AKT抑制剂抑增殖，p38抑制剂不抑；siRNA敲CysLT₁R后LTD₄不再磷酸化ERK（AKT保留），表明CysLT₁R→ERK依赖增殖侵移。

The LTD₄/CysLT₁R axis also activates the mechanosensory transcriptional coactivator YAP and its downstream effector LOXL-2 to drive melanoma cell proliferation and invasion：敲CysLT₁R下调FN、vimentin、MMP-2、twist1、snail及LOXL-2，YAP在S¹²⁷等位点磷酸化（失活）；LTD₄刺激1h降低YAP磷酸化（激活）、48h升LOXL-2；verteporfin抑YAP阻LTD₄促增殖侵移；PD98059不影响YAP去磷酸化，证ERK与YAP并行独立。

Autocrine cys-LT signaling in melanoma：黑素瘤细胞表达5-LO与LTC₄S，上清可检cys-LTs（TNF-α增强）；FR900359阻LTD₄钙流，证Gαq耦合；提出自分泌LTD₄/CysLT₁R/Gαq/ERK-YAP环。

CysLT₁R promotes melanoma growth in mice：Cysltr1^–/–小鼠皮下/皮内瘤体积均小于WT，瘤内YAP、LOXL-2、fibronectin下调，ERK变化不显。

Pharmacological inhibition of CysLT₁R significantly attenuated melanoma growth in vivo：WT小鼠瘤体100 mm³起每3日腹腔MK571（3 mg/kg）至21天，瘤体减小，YAP/LOXL-2/FN下调，ERK未变，再现敲除表型。

讨论与结论翻译：研究人员讨论指出，慢性炎癌转化背景下cys-LTs经CysLT₁R促多癌进展，本文首在皮肤黑色素瘤给出机制全貌：CysLT₁R为致癌GPCR，经Gαq并行走ERK与YAP/LOXL-2两路；黑色素瘤自产cys-LTs构成自分泌环；体内瘤内（细胞自主）与宿主微环境（非细胞自主，B细胞/巨噬细胞高表达CysLT₁R）双贡献，MK571同时断两路。结论为：CysLT₁R-ERK/YAP,LOXL-2是此前未识的促皮肤黑色素瘤轴，阻断该受体可同时削弱MAPK与Hippo下游，且MK571或蒙特鲁卡斯特（Montelukast）老药重定位具低毒潜力，可补现有BRAF/MEK与免疫检查点疗法。