《International Immunopharmacology》：RAB10 mediates metabolic regulation of ferroptosis in breast Cancer and synergistically remodels the tumour immune microenvironment via macrophage M2 polarization
编辑推荐：
RAB10通过PI3K/AKT/PPARγ通路调控乳腺癌细胞脂代谢重编程并抑制铁死亡，其分泌的外泌体促进M2巨噬细胞极化，靶向该通路可逆转免疫抑制微环境。
李若楠|刘玉婷|庞博|刘星宇|朱成乐|唐国辉|冉若荣|王文瑞|陈长杰|杨青玲
中国安徽省蚌埠医学院肿瘤进化与智能诊断治疗重点实验室，安徽233030
摘要
本研究旨在探讨RAB10在乳腺癌发生和发展中的多方面生物学功能，特别关注其在重塑肿瘤代谢和免疫微环境中的作用及其分子机制。实验结果表明，RAB10通过激活PI3K/AKT信号通路促进PPARγ及其下游靶基因DGAT1的表达。这一通路驱动脂质代谢重编程并抑制铁死亡（ferroptosis），从而增强乳腺癌细胞在压力下的存活能力。RAB10的功能状态通过肿瘤来源的外泌体（exosomes）调节肿瘤微环境。这些外泌体被巨噬细胞摄取后，会传递促进M2型巨噬细胞极化并抑制铁死亡的信号。关键的是，敲低RAB10可通过PI3K/AKT通路抑制PPARγ，进而阻断肿瘤相关巨噬细胞的M2型极化，并增强CD8+ T细胞的浸润，从而逆转免疫抑制的微环境。本研究从代谢-免疫相互作用的角度，探讨了RAB10/PI3K/AKT/PPARγ通路在重塑乳腺癌微环境中的潜在作用。这些发现不仅加深了人们对肿瘤微环境中代谢与免疫反应相互作用的了解，还为针对该通路的联合治疗策略提供了理论基础和新研究方向。
引言
2022年，乳腺癌（BC）是全球女性中第二常见的癌症类型，至今仍是该人群中最常见的恶性肿瘤，是癌症相关死亡的主要原因[1]。乳腺癌根据雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、人表皮生长因子受体2（HER2/ERBB2）的表达以及增殖指数标志物Ki-67被分为不同的分子亚型[2]。HER2阳性亚型具有更高的侵袭性和转移潜能，预后较差，总体生存率较低[3,4]。针对HER2阳性乳腺癌的多种新型靶向策略，包括双特异性抗体、抗体药物偶联物（ADCs）和免疫疗法，已逐步进入临床研究阶段，显示出显著的治疗潜力[5]。紫杉醇（PTX）作为一种代表性的紫杉烷类化疗药物，被广泛用于乳腺癌治疗。然而，长期使用后产生的耐药性常常导致肿瘤复发和远处转移，这是临床管理中的一个根本性挑战[6]。
肿瘤细胞表现出特征性的代谢重编程，使它们能够在营养匮乏的肿瘤微环境中克服代谢压力，从而维持增殖并逃避细胞死亡[7]。这种代谢重构是癌症的标志，有助于能量重新配置，在恶性进展中起决定性作用。脂质过氧化稳态的紊乱通过激活铁死亡防御通路来增强细胞存活[8]。同时，从头脂质生成、脂肪酸（FA）摄取和氧化途径的协调重编程不断提供必要的生物合成前体[9,10]。脂质积累介导的代谢微环境重塑进一步促进了转移和免疫逃逸[11]。总体而言，这些过程通过动态调节能量稳态，维持了癌细胞的异常增殖和侵袭表型。
RAS相关结合蛋白（RABs）是RAS小GTP酶超家族中最大的亚群，是细胞内运输途径的关键调节因子[12]。其中，RAB10最初因其细胞内运输功能而被研究，但最近被发现是致癌和肿瘤进展的重要因素[12]。这种GTP结合蛋白调节极性运输、巨噬细胞吞噬作用以及细胞外囊泡的运输[13]。RAB10的表达通过这些机制促进多种恶性肿瘤（包括乳腺癌和肝癌）的进展[13,14]。其表达与M2型巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的浸润呈正相关，而与自然杀伤（NK）细胞和CD8+ T细胞呈负相关[2]。先前的研究已经证实RAB10在乳腺癌中的自噬和铁死亡调节中起着关键作用[15,16]。本研究具体探讨了RAB10在耐药乳腺癌细胞中调节脂质代谢重编程的作用及其在重塑免疫微环境中的协同作用。
实验部分
细胞培养
小鼠乳腺癌细胞系4T-1、HER2阳性人类乳腺癌细胞系SKBR-3和人类单核细胞白血病细胞系THP-1均来自中国科学院细胞库（上海，中国）。耐紫杉醇的乳腺癌细胞（SKBR-3/PR）是从实验室保存和建立的细胞系中衍生而来的，通过逐渐增加浓度的紫杉醇持续刺激维持其耐药性。细胞培养在...RAB10在多种癌症中高表达，并与乳腺癌的不良预后和免疫浸润相关
利用癌症基因组图谱（TCGA）数据库的数据，对人类癌症及其邻近组织中的RAB10表达进行了泛癌症分析。结果显示，多种肿瘤类型中RAB10 mRNA显著上调（图1A）。具体而言，乳腺癌中的RAB10 mRNA表达明显高于正常组织（图1B）。通过GEPIA2数据库的分析进一步证实，乳腺癌组织中的RAB10 mRNA表达显著高于邻近组织...讨论
RAB10是RAS超家族中的小GTP酶，其经典功能是调节囊泡运输[12]。本研究基于对乳腺癌耐药机制的先前探索，通过蛋白质组学发现RAB10在耐紫杉醇细胞（SKBR-3/PR）的外泌体中显著上调[15]。基于这一发现，本研究旨在探讨RAB10在乳腺癌代谢和免疫调节中的作用...
结论
总之，我们的研究发现RAB10通过PI3K/AKT/PPARγ信号通路调节DGAT1的表达，从而影响乳腺癌细胞中的铁死亡敏感性（图9）。此外，肿瘤细胞分泌的外泌体可被巨噬细胞吞噬，直接影响巨噬细胞的极化状态和铁死亡过程。靶向抑制PPARγ能有效抑制M2型TAM巨噬细胞的极化，并增强CD8+ T细胞的...
作者贡献
李若楠和刘玉婷进行了体内实验。刘星宇、朱成乐、唐国辉和冉若荣进行了体外实验。其他所有作者参与了数据分析并撰写了手稿。王文瑞、陈长杰和杨青玲设计并实施了这项研究。所有作者均阅读并批准了手稿的最终版本。作者贡献声明
李若楠：撰写——初稿。刘玉婷：数据整理。庞博：实验研究。刘星宇：项目管理。朱成乐：软件开发。唐国辉：软件应用。冉若荣：方法学设计。王文瑞：监督指导。陈长杰：撰写——审稿与编辑。杨青玲：撰写——审稿与编辑。伦理声明
所有动物实验均遵循蚌埠医学院伦理委员会的政策进行。本研究获得了蚌埠医学院伦理委员会和实验动物管理伦理委员会的批准（伦理批准编号：人类 - [2025] No. 162；动物 - [2025] No. 502）。
资助
本研究得到了安徽省大学协同创新计划（GXXT-2022-064）、安徽省高校优秀科研创新团队（2024AH010021）、安徽省教育委员会重大项目（编号：KJ2019ZD28）以及蚌埠医学院研究生研究项目的支持。利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
