《Tissue and Cell》：GPT2 enhances colorectal cancer cell growth, movement, and invasion by altering gene expression patterns
编辑推荐：
•GPT2 在结直肠癌中过表达并与不良预后相关。•GPT2 促进结直肠癌 (CRC) 细胞增殖、迁移、侵袭和周期进展。•RNA-seq 鉴定出 1020 个差异表达基因 (DEGs) 和五个受 GPT2 调控的核心基因。•GPT2 调节凝血、内质网腔功能和钙依赖性结合。•GP
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GPT2 在结直肠癌中过表达并与不良预后相关。
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GPT2 促进结直肠癌 (CRC) 细胞增殖、迁移、侵袭和周期进展。
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RNA-seq 鉴定出 1020 个差异表达基因 (DEGs) 和五个受 GPT2 调控的核心基因。
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GPT2 调节凝血、内质网腔功能和钙依赖性结合。
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GPT2 及其靶点 (如 SERPINE1) 是潜在的结直肠癌 (CRC) 生物标志物和治疗靶点。
引言
代谢改变是肿瘤发生和疾病进展的公认特征 (Natarajan et al., 2025, Tong et al., 2022)。新兴研究表明，参与细胞代谢的酶不仅对基本代谢过程至关重要，还通过调节关键信号级联通路驱动肿瘤发生。作为这一背景下的关键酶，谷氨酸 - 丙酮酸转氨酶 2 (GPT2) 促进了多种恶性肿瘤的生长和扩散。例如，在乳腺癌模型中，GPT2 已被证明有助于癌症启动并维持干细胞样特性。这是通过消耗α-酮戊二酸 (α-KG) 实现的，导致 HIF1α蛋白稳定并随后激活 Sonic hedgehog (Shh) 通路 (Cao et al., 2017)。此外，升高的 GPT2 表达已被证明可抑制 mTORC1 通路并诱导自噬，影响肿瘤细胞生长 (Mitra et al., 2021)。在谷氨酰胺剥夺条件下，GPT2 的上调增强了活性氧 (ROS) 水平，促进癌细胞生存和增殖 (Kim et al., 2019)。在乳腺癌细胞中，GPT2 表达与升高的γ-氨基丁酸 (GABA) 水平相关。GABA 可以抵消 GPT2 敲低引起的细胞迁移和侵袭抑制，表明 GPT2 可能通过 GABA 介导的信号通路促进肿瘤转移 (Li et al., 2023)。
利用公开的基因组数据，包括来自癌症基因组图谱 (TCGA) 的资源，我们的生物信息学调查显示，GPT2 表达水平在结肠腺癌 (COAD) 标本中显著升高。这种上调与患者的较差临床结果相关。为了阐明 GPT2 在该恶性肿瘤中的生物学功能，我们将在相关细胞模型中采用功能获得和功能缺失方法。这些实验将全面评估 GPT2 如何影响关键致癌表型，包括细胞生长、运动能力和侵袭能力。此外，通过整合 RNA 测序 (RNA-seq) 分析，我们旨在绘制 GPT2 在疾病进展过程中调节的转录组网络和信号通路。预期结果有望提供新的机制见解，并突出未来针对结直肠癌 (CRC) 治疗策略的有前景的分子靶点。
章节片段
临床试验
基于 TCGA 数据的 GPT2 表达水平评估及其与临床结果的关联
所有信息均从公开可访问的资源中获取。转录组数据和相应的患者临床信息从癌症基因组图谱 (TCGA) 库中检索。RNA-seq 基因表达数据 (最初为 FPKM 值，统一转换为 TPM 值以进行跨样本比较) 和涵盖泛癌样本的临床元数据是使用 GDC 下载的
GPT2 表达与预后的相关性
癌症基因组图谱 (TCGA) 的数据显示，GPT2 表达在结肠腺癌 (COAD) 个体中明显高于正常受试者 (图 1A)。此外，GPT2 水平升高与这些患者的总体生存预后较差相关 (图 1B)。免疫染色结果证实，与匹配的邻近非肿瘤组织相比，肿瘤标本中的 GPT2 蛋白丰度大幅增加 (p<0.001; 图 1C)。
结直肠癌细胞系中的 GPT2 表达
GPT2 表达为
讨论
本研究通过整合来自生物信息学、临床病理分析和细胞/分子生物学的多维度证据，系统地阐明了 GPT2 在结直肠癌 (CRC) 中的关键致癌作用。TCGA 数据库的分析经我们中心的临床样本验证，确认 GPT2 在结直肠癌 (CRC) 组织中特异性过表达，并与患者不良预后显著相关。这与先前强调代谢重要性的报告一致
资助
本研究由北川医学院临床医学院附属医院科学研究项目 (2024LC002) 资助。
CRediT 作者贡献声明
吕启军 (Qijun Lv): 写作 - 审查与编辑，监督，软件，资源，项目管理，方法论，资金获取，概念化。刘志强 (Zhiheng Liu): 软件，资源，项目管理，调查，数据整理，概念化。黄一鸣 (Yiming Huang): 软件，资源，项目管理，调查，形式分析，数据整理，概念化。甘海林 (Hailin Gan): 监督，软件，资源，项目管理，方法论，调查，数据整理。谢平 (Ping Xie)
徐秀莲 | 谢平 | 甘海林 | 黄一鸣 | 刘志强 | 吕启军
