PYCR1通过调节OPLAH的表达来促进谷氨酰胺代谢并推动肺腺癌的发展

《Clinical and Experimental Medicine》：PYCR1 promotes glutamine metabolism and the progression of lung adenocarcinoma by regulating the expression of OPLAH

　　

摘要

肺腺癌是肺癌中最常见的亚型。谷氨酰胺在肺腺癌的进展中起着关键作用。然而，吡咯啉-5-羧酸还原酶1（PYCR1）的功能及其在谷氨酰胺代谢中的调控作用仍不清楚。肺腺癌的转录组学和临床数据来自癌症基因组图谱（TCGA），并通过基因表达综合数据库（GEO）中的数据集（GSE19188、GSE13213）进行验证。研究人员分析了与谷氨酰胺代谢相关的基因的差异表达情况及其预后意义，还通过基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析进行了功能富集研究。单细胞RNA测序数据（GSE117570）使用Seurat软件进行处理，细胞间通讯则通过CellChat工具进行分析。在体外实验中，研究人员采用了慢病毒过表达、西方印迹试验、EdU染色、CCK-8检测以及谷氨酰胺摄取试验等方法。此外，还在裸鼠体内建立了原位移植模型，以评估肿瘤的生长情况。研究发现，有6个与谷氨酰胺代谢相关的基因在肺腺癌组织中显著过表达，且与较差的整体生存率相关。单细胞测序结果显示，恶性细胞中PYCR1的表达较为活跃。功能实验表明，PYCR1的过表达会增强肺腺癌细胞的谷氨酰胺摄取能力、促进细胞增殖并抑制细胞凋亡，这些效应是通过抑制P53信号通路实现的。在异种移植模型中，PYCR1会促进肿瘤生长，同时还能上调5-氧代脯氨酸酶（OPLAH）的基因表达，进而增强其致癌作用。我们的研究结果表明，PYCR1/OPLAH轴是通过p53信号通路推动肺腺癌进展的关键因素，为治疗提供了新的靶点。