“癌王”胰腺癌（PDAC）因其極高的致死率令人聞風(fēng)喪膽。雖然目前開展的幾項針對PDAC的**調(diào)控研究臨床獲益不錯，但考慮到PDAC的腫瘤微環(huán)境非常復(fù)雜，要想繼續(xù)提高****療效，還需要許多研究挖掘來提供線索。

代謝異常是腫瘤的重要特征之一。在腫瘤細(xì)胞中有許多代謝酶都是異常表達(dá)的狀態(tài)，它們一方面兢兢業(yè)業(yè)地做好本職工作來滿足腫瘤自身快速增殖的需求，而另一方面有些代謝酶還兼職了“非經(jīng)典”的非代謝功能，參與基因表達(dá)的調(diào)控，并對細(xì)胞增殖、存活、凋亡等生物活動，以及對腫瘤微環(huán)境重塑產(chǎn)生影響[1]。

近日，俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的Mara H. Sherman團(tuán)隊在Cancer Discovery期刊上發(fā)表了重要研究論文[2]。研究人員發(fā)現(xiàn)，在PDAC細(xì)胞內(nèi)看似“不起眼的小角色”——線粒體轉(zhuǎn)氨酶GOT2，卻有著重要的非經(jīng)典非代謝功能：它能調(diào)節(jié)核內(nèi)脂肪酸代謝，增強(qiáng)核轉(zhuǎn)錄受體PPARγ的活性，促進(jìn)上調(diào)COX2和其他**功能相關(guān)基因的表達(dá)，營造出有利于PDAC生長的**環(huán)境。

正如其名，大家所熟識的GOT2，是一種位于線粒體上的代謝酶，可將草酰乙酸轉(zhuǎn)化為天冬氨酸以及通過NADPH維護(hù)細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡[3]。但也有些證據(jù)提示，GOT2會影響細(xì)胞間脂質(zhì)代謝交流[4]。

考慮到脂質(zhì)代謝對實體瘤進(jìn)展的關(guān)鍵作用，并且在PDAC中檢測到GOT2表達(dá)異常上調(diào)[5,6]，于是研究者們想弄明白GOT2在PDAC進(jìn)展中發(fā)揮怎樣的作用，以及它作為一個線粒體代謝酶又是如何影響到脂質(zhì)代謝。

首先，研究人員分別構(gòu)建了GOT2敲除和敲減的PDAC細(xì)胞系。

在體外研究中發(fā)現(xiàn)，GOT2敲低或者敲除都對PDAC腫瘤細(xì)胞的增殖影響不明顯。但將PDAC細(xì)胞打入**健全小鼠體內(nèi)成瘤后，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，GOT2敲除組和敲低組內(nèi)的腫瘤生長進(jìn)展都明顯減緩。而用增殖標(biāo)記物KI-67染色結(jié)果同樣顯示，腫瘤細(xì)胞的增殖能力并沒有變化，提示GOT2可能是通過改造腫瘤生長環(huán)境影響了PDAC的進(jìn)展。

接下來，研究人員對與GOT2表達(dá)相關(guān)信號通路進(jìn)行富集分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)**細(xì)胞分化、活化和黏連相關(guān)的通路與GOT2表達(dá)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

另外，研究人員在GOT2敲除組中檢測到，瘤內(nèi)浸潤有更多的CD4+和CD8+T細(xì)胞，其中包含了發(fā)揮**作用的KI67+和GranzymeB+的T細(xì)胞，而AGR+**抑制型巨噬細(xì)胞浸潤比例也明顯減少。

等一下，會不會只是由于對照組和GOT2敲除組的腫瘤大小具有差異，才造成了浸潤**細(xì)胞的這些差別？

于是，研究人員在腫瘤發(fā)展早期，趁著小鼠們的腫瘤體積差異較小時，設(shè)立多個時間點檢測腫瘤內(nèi)T細(xì)胞浸潤率。分析發(fā)現(xiàn)，GOT2敲除組的瘤內(nèi)的T細(xì)胞浸潤率依舊明顯高于對照組。而且，當(dāng)研究人員消除這些浸潤T細(xì)胞后，GOT2敲除組的腫瘤生長抑制作用便會消失。

以上結(jié)果說明，GOT2可能通過重塑瘤內(nèi)**環(huán)境影響腫瘤生長。

而位于PDAC腫瘤細(xì)胞線粒體上的GOT2，是如何影響到周圍的T細(xì)胞的呢？

研究人員在仔細(xì)分析人和小鼠的PDAC組織后發(fā)現(xiàn)，有些GOT2會定位在腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核里。聯(lián)想到前人發(fā)現(xiàn)GOT2會調(diào)控脂肪酸代謝，研究人員猜想GOT2是否會與脂質(zhì)相關(guān)的核轉(zhuǎn)錄受體PPAR家族有關(guān)聯(lián)。

分析結(jié)果顯示，在PDAC腫瘤細(xì)胞中，GOT2表達(dá)的確與PPARδ的下游靶基因之間存在顯著正相關(guān)。并檢測到，GOT2敲除后，PDAC細(xì)胞核內(nèi)PPARδ轉(zhuǎn)錄活性、PPARδ的下游靶基因表達(dá)均明顯下調(diào)，其中包括編碼COX2的基因PTGS2。

已有研究表明，腫瘤細(xì)胞內(nèi)COX2會促進(jìn)微環(huán)境內(nèi)的T細(xì)胞耗竭，于是研究人員鎖定該研究方向。

他們在GOT2敲除的PDAC細(xì)胞中，再次驗證表明COX2表達(dá)水平明顯降低。不僅如此，如果回補(bǔ)野生型GOT2，或是加裝核定位信號肽的“加強(qiáng)版”GOT2，都能夠恢復(fù)PPARδ轉(zhuǎn)錄活性和COX2的表達(dá)水平，并令GOT2敲除PDAC腫瘤組織中浸潤T細(xì)胞數(shù)量再降低，ARG+的巨噬細(xì)胞比例也回復(fù)到對照組水平。

這些說明，GOT2確實通過提高PPARδ轉(zhuǎn)錄活性來影響腫瘤生長的**環(huán)境，且COX2起到關(guān)鍵作用。

為了弄清GOT2是如何與脂肪酸聯(lián)系起來，研究人員解析出GOT2的蛋白結(jié)構(gòu)，并鎖定了5個會和脂肪酸結(jié)合的疏水區(qū)域。其中在2號區(qū)域還會更偏愛與PPARδ的重要配體花生四烯酸結(jié)合，并且不同種屬之間高度保守。當(dāng)研究人員選擇突變該區(qū)域內(nèi)幾個核心位點后，這種突變型GOT2的核定位能力、脂肪酸結(jié)合能力以及對PPARδ轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用均會明顯被抑制。

此外，研究人員在已敲除GOT2的PDAC小鼠模型中回補(bǔ)野生型的GOT2能夠完全挽回腫瘤生長的劣勢，并且能夠抵消GOT2敲減對腫瘤生長、T細(xì)胞浸潤的作用。但如果回補(bǔ)的是脂肪酸結(jié)合位點發(fā)生突變的GOT2，卻只能恢復(fù)部分腫瘤生長優(yōu)勢，對T細(xì)胞和ARG+巨噬細(xì)胞浸潤也只產(chǎn)生較弱的影響，說明2號區(qū)域正是GOT2影響腫瘤生長**環(huán)境的核心區(qū)域。

基于上述結(jié)果，研究人員認(rèn)為GOT2-PPARδ間的信號傳遞是影響PDAC瘤內(nèi)**環(huán)境和影響腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵。于是研究人員在GOT2敲除組小鼠中，給予PPARδ激活的**或病毒誘導(dǎo)處理，并進(jìn)行觀察。實驗結(jié)果顯示，將GOT2敲除后再次激活PPARδ轉(zhuǎn)錄功能，依舊可以重拾**抑制作用，并且恢復(fù)腫瘤的生長優(yōu)勢。

為了進(jìn)一步弄清GOT2-PPARδ信號通路具體通過哪些基因影響了**，研究人員還使用RNA-Seq篩選出PPARδ激動劑處理組和敲除GOT2組間的差異基因，發(fā)現(xiàn)其中許多有涉及到**細(xì)胞趨化和調(diào)控**功能的關(guān)鍵基因。

綜上，該團(tuán)隊的研究工作揭示了代謝酶GOT2的非經(jīng)典非代謝功能，證明GOT2還可以通過結(jié)合核內(nèi)脂肪酸配體調(diào)控PPARδ轉(zhuǎn)錄活性，從而干預(yù)**相關(guān)基因表達(dá)并對腫瘤生長**環(huán)境產(chǎn)生影響。