SQLE通过减轻内质网应激和激活脂筏调控的Src/PI3K/Akt信号通路促进胰腺癌生长的研究

作者及机构
本研究由Ruiyuan Xu、Jianlu Song、Rexiati Ruze（共同第一作者）、Yuan Chen、Xinpeng Yin、Chengcheng Wang（通讯作者）及Yupei Zhao（通讯作者）团队完成。作者单位包括中国医学科学院北京协和医院普通外科、中国医学科学院胰腺肿瘤研究重点实验室、国家转化医学重大科技基础设施（北京协和医院）等。研究于2023年发表在期刊《Cell Death and Disease》（2023年14卷，文章编号497）。

学术背景
胰腺癌（Pancreatic Cancer, PC）是一种致死率极高的恶性肿瘤，其代谢重编程特征为治疗提供了潜在靶点。胆固醇代谢异常在肿瘤发生发展中起重要作用，但具体机制尚不明确。角鲨烯环氧化酶（Squalene Epoxidase, SQLE）是胆固醇合成的关键限速酶，在多种癌症中高表达，但其在胰腺癌中的作用未被阐明。本研究旨在揭示SQLE通过调控胆固醇代谢促进胰腺癌生长的分子机制，并探索其作为治疗靶点的潜力。

研究流程
1. SQLE在胰腺癌中的表达及临床意义
- 研究对象：71对胰腺癌及癌旁组织（组织芯片TMA）、5对新鲜冷冻组织、TCGA和GEO数据库数据集（GSE15471等）。
- 方法：免疫组化（IHC）、Western blot分析SQLE表达；Kaplan-Meier生存分析评估SQLE与患者预后的相关性。
- 结果：SQLE在胰腺癌组织中显著高表达，且高表达患者总生存期更短（p<0.05）。SQLE表达与肿瘤分期正相关（III-IV期高于I-II期）。

1. SQLE对胰腺癌细胞增殖的调控

   • 细胞模型：Panc-1、MIA PaCa-2、ASPC-1、T3M4等胰腺癌细胞系及正常胰腺导管上皮细胞HPNE。
     
   • 实验设计：通过shRNA敲低SQLE（ASPC-1、T3M4）或过表达SQLE（Panc-1、MIA PaCa-2），采用CCK-8、EdU染色、集落形成实验评估增殖。
     
   • 结果：SQLE敲低抑制细胞增殖（EdU阳性率下降50%）、集落形成减少（p<0.001），而过表达则促进增殖。
     

2. 体内肿瘤生长实验

   • 动物模型：BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型（ASPC-1、T3M4敲低组及MIA PaCa-2过表达组，每组n=5-6）。
     
   • 方法：测量肿瘤体积（公式：0.5×长×宽²），免疫组化检测Ki67（增殖标志）和cleaved caspase-3（凋亡标志）。
     
   • 结果：SQLE敲低使肿瘤体积缩小60%（p<0.001），Ki67阳性细胞减少，凋亡增加；过表达则相反。
     

3. SQLE调控内质网（ER）应激与凋亡的机制

   • 关键发现：SQLE抑制导致底物角鲨烯（squalene）积累，触发ER应激标志物GRP78上调，激活PERK-eIF2α-ATF4-CHOP通路（Western blot验证）。
     
   • 实验验证：外源添加角鲨烯（50-100 μM）诱导凋亡（流式细胞术显示凋亡率增加3倍），cleaved caspase-3表达升高。敲低FDPS（角鲨烯合成酶）可逆转SQLE抑制导致的ER应激。
     

4. SQLE通过脂筏激活Src/PI3K/Akt通路

   • 代谢组学：SQLE敲低导致脂筏成分硬脂酰鞘磷脂（stearoyl sphingomyelin）显著减少（log2FC=−3.06）。
     
   • 功能实验：CT-B染色显示SQLE敲低破坏脂筏结构；胆固醇补充可部分恢复PI3K/Akt磷酸化。
     
   • 信号通路：SQLE通过脂筏招募并激活Src，进而磷酸化PI3K/Akt。过表达Src可挽救SQLE敲低导致的PI3K/Akt抑制（Western blot）。
     

5. SQLE抑制剂的治疗潜力

   • 药物实验：抗真菌药特比萘芬（terbinafine）和特异性抑制剂NB-598处理胰腺癌细胞，剂量依赖性抑制增殖（IC50=25 μM）、诱导G0/G1期阻滞（流式细胞术）和凋亡（ Annexin V染色阳性率增加4倍）。
     
   • 体内效果：特比萘芬（80 mg/kg）使移植瘤体积减少50%（p<0.001），且无显著体重下降。
     

主要结论
1. 科学价值：首次阐明SQLE通过双途径促进胰腺癌生长：（1）维持脂筏完整性以激活Src/PI3K/Akt信号；（2）抑制角鲨烯积累引发的ER应激性凋亡。
2. 应用价值：SQLE抑制剂（如特比萘芬）可靶向胆固醇代谢，为胰腺癌提供新的治疗策略。

研究亮点
- 创新机制：揭示SQLE通过脂筏调控非受体酪氨酸激酶Src的空间激活模式。
- 转化意义：老药新用，证实抗真菌药特比萘芬的抗胰腺癌活性。
- 方法学：整合多组学（RNA-seq、代谢组学）和功能实验，系统性验证SQLE的致癌作用。

局限性
1. ER应激的具体传感机制（如IRE1/XBP1通路）未深入探讨；
2. 需在患者来源异种移植（PDX）模型中进一步验证SQLE抑制剂的疗效。

该研究为代谢干预治疗胰腺癌提供了理论依据，并提示SQLE作为预后标志物的潜在价值。