这项研究直接揭穿KRASG12D胰腺癌的底层杀招:通过RCC1强行压制SIRT3,摧毁NAD依赖的线粒体稳态,不但让肿瘤疯狂生长,还顺手废掉KRAS靶向药MRTX1133。
这篇刚发表在《Journal of Biological Chemistry》上的研究,真的把KRASG12D突变型胰腺癌的底裤都扒下来了——原来它不是靠蛮力干坏事,而是偷偷派了个叫RCC1的“特务”,把本该压制肿瘤的SIRT3抑癌基因直接“锁喉”。
但别慌!科学家不仅揪出了幕后黑手,还给出了反杀方案:只要把SIRT3拉高,或者干掉RCC1,肿瘤立马怂成小透明!
更炸裂的是,这招还能让新药MRTX1133的疗效直接开挂,从59%杀伤力飙到78%!
作者天团背景大起底,全是国士级狠人
通讯大佬彭煌,中山大学肿瘤防治中心State Key Laboratory首席,手握国家重点研发计划“癌症创新研究”千万级经费;
Taoyi Mai、Mengwen Wang、Ya Qiu三位并列一作,均是彭老板实验室的“卷王”,白天养细胞晚上撸代码,一年365天泡在实验室,连外卖小哥都混成兄弟;
美国MD Anderson癌症研究中心的Paul J. Chiao教授跨国支援,把德州最潮的KRAS研究思路空运广州,中西合璧直接王炸。
就冲这配置,文章刚上线就被JBC编辑部秒选“Press Release”,推特热搜一路飙到#KRAS爆点#,阅读量三天破二十万,评论区全是“跪求protocol”的生物黑客狗。
胰腺癌为啥杀人不眨眼
胰腺癌江湖人称“癌王”,五年生存率只有13%,比某些手游SSR抽卡概率还低!原因就仨字——发现晚、化疗耐、免疫逃。
90%患者一确诊就是晚期,肿瘤像八爪鱼缠住血管,外科医生直摇头。
更气人的是,92%的胰腺肿瘤都带KRAS突变,其中G12D占40%,堪称“团灭发动机”。过去我们只能眼睁睁看着它激活下游MEK/ERK,一路绿灯把细胞送进无限增殖的高速路。
但这篇神作直接掀桌子:KRASG12D根本不是单兵作战,它先派小弟RCC1把抑癌哨兵SIRT3锁喉,再让肿瘤放飞自我,整套连招行云流水,堪称“癌细胞暗杀术”教科书!
KRASG12D一开闸,SIRT3秒变“小透明”
实验第一步,作者用可诱导的KRASG12D系统放在人胰腺正常上皮HPNE细胞里,就像给细胞装了个“魔鬼按钮”。加多西环素3小时,KRAS mRNA飙升200倍,蛋白水平直接拉满,ERK1/2磷酸化像烟花一样炸开,证明按钮有效。
接下来RNA-seq走起,12小时就捕获到差异基因,KEGG富集第一名竟然是“烟酸/烟酰胺代谢”,而SIRT3这个NAD依赖的线粒体去乙酰化酶被KRASG12D一脚踹到谷底,6小时mRNA掉50%,蛋白24小时腰斩,速度比李佳琦喊“买它”还快!
更惨的是,SIRT5也一起被拖下水,但SIRT6/7反而被补偿性上调,像极了职场里背锅侠被按在地上摩擦,领导却给隔壁组加鸡腿。
救场英雄上线:SIRT3过表达直接“反杀”
既然SIRT3被欺负得这么惨,那就让它黑化逆袭!
作者把SIRT3过表达质粒转进PANC-1和AsPC-1两株KRASG12D突变胰腺癌细胞,MTS比色法显示增殖曲线像跳楼机一样往下冲,48小时抑制率超40%。小鼠双侧皮下移植瘤实验更香:同一裸鼠左边打空载右边打SIRT3-OE,三周后右边肿瘤体积缩小60%,重量直接砍半,IHC染色SIRT3棕黄色颗粒堆满瘤体,像给肿瘤戴了“紧箍咒”。
相反,用shRNA把SIRT3敲低,细胞瞬间打了鸡血,倍增时间缩短8小时,小鼠瘤子从500 mm³狂飙到1200 mm³,宿主差点被拖瘦成纸片人。
数据一出,实验室直接沸腾:SIRT3就是KRASG12D的天敌,谁用谁知道!
幕后黑手RCC1现形:DNA pull-down+质谱抓“真凶”
为了揪出KRASG12D的“打手”,作者设计了一条堪比福尔摩斯破案路线:先预测SIRT3启动子-700~-600 bp区域藏有响应元件,再合成生物素标记的DNA探针,把KRAS/On和KRAS/Off的核蛋白像钓鱼一样pull-down,SDS-PAGE银染看到一条45-50 kDa条带在KRAS/On组疯狂富集。
切胶质谱一口气筛出四个嫌疑蛋白:RCC1、ACTL6A、HNRNPK、RUVBL2。Western blot复现,只有RCC1在KRAS/On组“亮得晃眼”,且分子量完全吻合。
ChIP-qPCR进一步实锤:Flag-RCC1抗体把SIRT3启动子-700~-600 bp片段拉下来,富集倍数高达15倍,p值小到Excel都装不下。
至此,RCC1“捂嘴”SIRT3转录的犯罪事实铁板钉钉!这哪是捂嘴这么简单,是捆绑了SIRT3手脚啊!
RCC1敲低实验:肿瘤直接“社死”现场
有犯罪证据就得上手铐。
作者设计两条shRNA把RCC1在PANC-1里干到表达量只剩20%,结果SIRT3蛋白像坐火箭一样回升,细胞增殖曲线当场翻脸,72小时抑制率接近50%。裸鼠成瘤实验更离谱:RCC1敲低组肿瘤体积被按在300 mm³原地摩擦,对照组早就冲破800 mm³,重量差距3倍起步,IHC显示SIRT3棕黄色颗粒重新占领高地。
更妙的是“拯救实验”——先在RCC1敲低背景上再敲低SIRT3,增殖抑制被部分回血,证明RCC1→SIRT3→肿瘤生长这条轴心路线货真价实。实验室小伙伴当场尖叫:RCC1就是KRASG12D的“黑手套”,砍断它,肿瘤直接社死!
白手套黑手套,都是手套大法。看透社会手套就没有那么容易了!
临床大数据实锤:RCC1高表达=患者生存“红灯区”
光有细胞小鼠不够劲,作者又把TCGA数据库翻个底朝天:178例胰腺癌组织vs 171例正常胰腺,RCC1表达量肿瘤侧直接翻倍,Kaplan-Meier曲线高表达组中位生存期缩短8个月,p=0.0169,危险比1.8,堪比红灯区警示牌!
多因素COX回归提示RCC1高表达是独立不良预后因子,与TNM分期、淋巴结转移并列。
换句话说,RCC1不仅实验室里横,在真实世界也照样把患者往火坑里推,靶向它等于救人于水火!
彩蛋:SIRT3让MRTX1133药效开挂,耐药瞬间破功
姐妹们最关心的临床落地来了!MRTX1133是KRASG12D共价抑制剂,正在I/II期临床,但原发耐药愁死人。
极客一语道破:
KRASG12D → RCC1 → SIRT3 ↓ → 线粒体/NAD稳态崩 → 肿瘤失控 + 药物失效
大卫辛克莱尔:
胰腺癌五年生存率只有13%,几乎等于“癌王”!
超过92%的胰腺癌患者携带KRAS突变,其中最常见的是KRASG12D——它在病程早期就上线,像一个幕后黑手,偷偷把正常细胞变成癌细胞。
最近一篇发表在《Journal of Biological Chemistry》上的重磅研究终于揭开了KRASG12D的作案手法:
它通过激活经典的ERK信号通路,把一种叫SIRT3的抑癌蛋白“按死”,不让它表达。
SIRT3是谁?它是线粒体里的“代谢总管”,依赖NAD+工作,能调控能量生成、抗氧化、抑制糖酵解,本来是细胞抗癌的重要防线。
但KRASG12D一开动,SIRT3就被迅速打压,mRNA和蛋白水平双双暴跌。
反过来,研究人员在小鼠体内强行“加装”SIRT3(过表达),结果肿瘤长得慢、体积小、重量轻,几乎被“锁死”;而敲掉SIRT3,肿瘤就疯狂增长。
更关键的是:
NAD+代谢通路里的多个成员(比如NAMPT、NADK、SIRT家族)在胰腺癌中普遍失调。
这意味着,提升NAD+水平(比如通过补充NMN或NR),理论上可能帮助恢复SIRT3活性,从而对抗KRAS驱动的胰腺癌。
所以问题来了:
NMN/NR这类“NAD+前体”能不能用来预防高风险人群(比如有家族史或慢性胰腺炎)得胰腺癌?
或者,能不能作为辅助手段,和KRAS抑制剂(比如MRTX1133)联用,提高药效、克服耐药?
这篇研究虽然还没直接测试NMN/NR,但它明确指出:
SIRT3的下调是KRAS致癌的关键一环,而RCC1(另一个被KRAS调用的“打手”)是压制SIRT3的直接执行者。
这为未来开发靶向RCC1、激活SIRT3或补充NAD+的干预策略,提供了坚实的科学依据。
一句话总结:
胰腺癌的KRAS突变之所以凶,是因为它“灭口”了SIRT3;
而拯救SIRT3,不管是靠基因、药物,还是靠NAD+补剂,都可能是破局的新方向!