肥胖与非肥胖子宫内膜癌患者的差异蛋白质组学图谱揭示代谢和免疫相关通路的关键变化

《Cells》：Proteomic Profiling of Endometrial Cancer Tissues Reveals Differential Expression of Proteomes in Obese Versus Non-Obese Patients Khalid Akkour, Mohamed Rafiullah, Assim A. Alfadda, Ibrahim O. Alanazi, Afshan Masood, Salini Scaria Joy, Ahood A. Al-Eidan, Eman Alshehri, Ali Bassi and Hicham Benabdelkamel + 3 authors

这篇研究采用定量蛋白质组学比较了肥胖与非肥胖子宫内膜癌(EC)患者的肿瘤组织，揭示了456个差异表达蛋白，涉及内质网质量控制、炎症和细胞骨架重塑等通路。研究强调了肥胖在EC发生发展中通过调节免疫抑制、代谢应激反应和肿瘤侵袭相关蛋白（如HGF、ILK、LOXL1、Apo(a)）所扮演的关键角色，为EC的分子分层和治疗提供了新的见解。

　　

1. 引言

子宫内膜癌(EC)是全球最常见的妇科恶性肿瘤。数据显示，全球范围内肥胖与约50%的EC病例相关，且肥胖显著恶化EC患者的临床结局。尽管已知肥胖是EC的主要危险因素，但其背后具体的分子机制仍存在显著的知识空白。先前的研究多集中于比较肥胖EC与良性妇科疾病，或在非肥胖EC患者中进行事后分析。本研究旨在通过比较年龄匹配的肥胖与非肥胖EC患者的肿瘤组织蛋白质组学图谱，系统地揭示与肥胖相关的特异性分子改变。

2. 材料与方法

本研究纳入了20名确诊为EC并接受子宫全切术的患者，并根据体重指数(BMI)将其分为两组：EC-肥胖组(BMI > 29.9 kg/m²， n=10)和EC-非肥胖组(BMI ≤ 29.9 kg/m²， n=10)。所有患者在年龄、血压和血脂谱方面均匹配。从每位患者的肿瘤组织中收集约100mg样本，并进行液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的免标记定量蛋白质组学分析。数据分析包括识别差异表达蛋白，并进行通路富集和网络分析，以表征肥胖相关的改变。统计显著性定义为错误发现率(FDR)校正后的p值小于0.05且倍数变化≥1.5。

3. 结果

3.1. 差异蛋白质组学分析

蛋白质组学分析共鉴定出6331个非冗余蛋白。在EC-肥胖组与EC-非肥胖组之间，共有456个蛋白质显著差异表达，其中171个上调，285个下调。主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)显示，两组的蛋白质组学图谱存在清晰分离，表明肥胖状态显著改变了EC肿瘤的蛋白质组。

3.2. 关键差异表达蛋白的功能与潜在生物标志物

在肥胖EC组织中，与内质网质量控制和免疫相关的蛋白表达下调。例如，内质网凝集素1(ERLEC1)显著下调，这可能与肿瘤细胞在代谢应激下的适应性生存有关。同时，涉及免疫反应的关键通路，如中性粒细胞脱颗粒、补体激活和B细胞受体信号通路，在肥胖组中也受到抑制，提示肿瘤微环境存在免疫抑制状态。

相反，一系列与炎症、细胞迁移、侵袭和细胞外基质(ECM)重塑相关的蛋白质在肥胖EC组织中表达上调。其中最显著的包括肝细胞生长因子(HGF)、整合素链接激酶(ILK)、CTTNBP2 N末端样蛋白(CTTNBP2NL)和溶氨酰氧化酶同源物1(LOXL1)。这些蛋白的上调提示了PI3K/AKT、MAPK和Hippo等促肿瘤信号通路的激活。

3.3. 潜在生物标志物评估与功能注释

受试者工作特征(ROC)分析评估了这些差异蛋白作为生物标志物的潜力。结果显示，载脂蛋白(a)(Apo(a))、磷脂酶B样1(PLBD1)、CTTNBP2NL和ILK是区分肥胖与非肥胖EC状态最有效的蛋白质，其中Apo(a)和CTTNBP2NL的曲线下面积(AUC)达到1.00，而PLBD1和ILK的AUC为0.98。

通路网络分析进一步确定了肥胖与癌症、细胞发育、生长和增殖等功能网络之间的联系。肥胖EC组织中下调的典型通路包括细胞表面在血管壁的相互作用、配体与清道夫受体的结合以及Fcγ受体介导的吞噬作用。而上调的通路则涉及平滑肌收缩、ABRA信号通路和细胞连接组织。

4. 讨论

本研究表明，肥胖导致了EC肿瘤组织的显著蛋白质组重塑。其核心在于，肥胖似乎推动了肿瘤微环境向一种压力耐受和促肿瘤表现转变。

一方面，肥胖导致免疫相关蛋白和通路的系统性抑制。内质网质量控制蛋白ERLEC1的下调，可能与肿瘤细胞在内质网应激下逃避细胞凋亡、促进生存的适应机制有关。同时，Apo(a)和PLBD1的下调，分别可能削弱了潜在的抗肿瘤作用和与较差的生存预后相关。这些变化共同指向肥胖背景下，EC肿瘤获得了一种“免疫沉默”和“压力适应”的特性。

另一方面，肥胖促进了促肿瘤信号和微环境重塑的激活。HGF、ILK、LOXL1和CTTNBP2NL等蛋白的上调，明确地将肥胖与增强的肿瘤细胞增殖、侵袭、转移以及细胞外基质重塑联系起来。HGF/c-Met和ILK介导的信号通路是已知的促癌驱动因素。LOXL1通过交联ECM成分增加组织硬度，激活整合素/FAK信号，进一步促进肿瘤进展。CTTNBP2NL作为STRIPAK复合物的组成部分，其上调可能影响Hippo、MAPK等对代谢压力敏感的信号通路。

总而言之，该研究发现肥胖重塑了EC的蛋白质组景观，其特征是免疫抑制、代谢应激反应和促肿瘤信号通路的协同改变。这些差异蛋白，特别是Apo(a)、PLBD1、HGF、ILK、CTTNBP2NL和LOXL1，不仅为理解肥胖如何恶化EC提供了分子层面的见解，也展现作为潜在生物标志物用于EC分子分层的巨大潜力。其中一些蛋白（如HGF/c-Met、ILK）本身就是已知的可成药靶点，这为开发针对肥胖相关EC的精准治疗策略提供了新的方向。

5. 结论

本研究证实，肥胖与子宫内膜癌独特的蛋白质组重塑相关。所识别的显著差异表达蛋白揭示了与PI3K/AKT、MAPK、Hippo和内质网未折叠蛋白反应(UPR)等关键致癌和应激适应通路相关的机制。这些蛋白可用于子宫内膜癌的分子分层和风险判定，并为开发针对肥胖相关子宫内膜癌亚型的靶向治疗策略奠定了基础。