Cell子刊:肺腺癌的“能源改造”计划,中国学者发现蛋白GSDMC是驱动肿瘤生长与放疗抵抗的幕后主使

  • 2026-05-29 11:27:47
  • 来源:医药头条

代谢重编程是肺腺癌(LUAD)进展与治疗耐药的典型特征。

2026年5月22日,中国科学院合肥物质科学研究院韩伟唯一通讯在Cell Reports(IF=8.1)在线发表题为Gasdermin C reprograms metabolism through the CAMKK2-AMPK axis to promote lung adenocarcinoma progression and radioresistance的研究论文。

GasderminC(GSDMC)在肺腺癌患者体内普遍高表达,且与不良预后相关。在营养应激或电离辐射条件下,Ser727位点磷酸化的STAT3可在转录水平诱导GSDMC表达;GSDMC随后通过IPO7-KPNB1-NUP93复合物转运至细胞核内。

在细胞核中,GSDMC充当支架分子,招募NAT10介导组蛋白H3乙酰化,并结合BAZ1B/SMARCA5调控染色质重塑与染色质开放程度,上述变化可促进CAMKK2-AMPK通路激活。GSDMC-CAMKK2-AMPK信号轴可推动细胞代谢向糖酵解与脂肪酸氧化方向重编程,维持肺腺癌细胞的增殖与存活。

重要的是,STAT3-GSDMC-CAMKK2-AMPK通路可介导GSDMC参与肺腺癌放射抵抗。临床前模型证实,靶向该通路任一分子均可提升肿瘤细胞的放疗敏感性。

本研究证实GSDMC可通过调控代谢重编程影响肺腺癌进展,有望成为改善放疗效果的临床前潜在治疗靶点。

代谢重编程是癌症的典型特征,肿瘤细胞会发生特异性代谢改变,以维持自身生长与存活。正常细胞主要依靠氧化磷酸化供能,而肿瘤细胞即便在氧气充足的环境中,也优先采用有氧糖酵解供能。肿瘤细胞可动态重编程能量代谢以适应营养供给状态,最大化利用葡萄糖和脂质生成ATP。

在真核生物体内,ATP是主要能量载体,ATP水解生成ADP/AMP会触发代谢应激反应。细胞通过AMP活化蛋白激酶(AMPK)感知能量水平,AMP/ADP结合可激活该蛋白。AMPK活化后会促进糖酵解、脂质氧化等分解代谢通路,同时抑制合成代谢,以此恢复能量平衡、维持细胞稳态。

这种代谢转变连同脂质代谢重编程,可为肿瘤细胞提供能量与生物合成原料,并减轻氧化应激。脂肪酸代谢产物还可作为临床生物标志物,且与不良预后相关。鉴于代谢重编程在肿瘤进展中起到关键作用,筛选核心调控基因对研发靶向治疗手段至关重要。

Gasdermin(GSDM)家族在人体内包含六个基因(GSDMA-E、PJVK),该家族最初被发现参与细胞焦亡过程。其中GSDMD的研究最为深入,它可被caspase剪切并释放N端片段(GSDMD-N),该片段能够破坏细胞膜通透性,诱发细胞焦亡,并促使IL-1β、IL-18等炎症因子释放。

与之不同,GSDMC可被caspase-6/8剪切,且功能具有特殊性。已有研究表明,GSDMC与黑色素瘤转移相关,在多种肿瘤中呈高表达,可推动肿瘤进展并介导肿瘤免疫逃逸,但GSDMC促进肿瘤发展的确切机制仍未阐明。

本研究探究GSDMC在肺腺癌(LUAD)进展中的作用机制。研究证实,GSDMC在肺腺癌组织和细胞系中普遍上调,且与不良预后相关;在代谢应激(无血清培养[SD])或基因毒性应激(电离辐射[IR])条件下,Ser727位点发生磷酸化的STAT3可在转录水平激活GSDMC。

全长GSDMC依赖K41核定位信号(NLS),经由IPO7-KPNB1-NUP93复合物转运至细胞核内。GSDMC在细胞核内充当支架蛋白,参与表观遗传调控。本研究中所述表观遗传调控,指不改变DNA序列、但可稳定遗传的基因表达改变,重点研究组蛋白乙酰化与染色质重塑,二者可调控染色质开放程度与转录活性。GSDMC招募NAT10介导组蛋白H3多位点乙酰化,同时结合BAZ1B与SMARCA5调控染色质重塑及染色质开放状态。

图形摘要(图源自Cell Reports

上述表观遗传改变可上调CAMKK2表达,进而激活AMPK,驱动糖酵解与脂肪酸氧化(FAO)代谢重编程,为肿瘤生长提供能量。此外,STAT3-GSDMC-CAMKK2-AMPK通路可介导GSDMC产生放射抵抗作用,靶向该通路能够提升放疗敏感性。

本研究揭示了GSDMC在细胞核内的非经典功能,阐明其可将应激适应与肺腺癌恶性进展、治疗应答相关联,进一步丰富了对GSDMC的认知。

参考消息:10.1016/j.celrep.2026.117427


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