《Scientific Reports》:KDM8/c-Myc axis-mediated glucose metabolism reprogramming promotes the progression of ovarian cancer
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针对KDM8与c-Myc在卵巢癌(OC)糖代谢中关系不明的问题,研究人员探究两者互作及KDM8对c-Myc的依赖。结果发现二者直接互作,协同促进OC恶性行为及代谢重编程(葡萄糖摄取↑、乳酸积累↑),且KDM8功能部分依赖于c-Myc。这初步支持KDM8作为OC诊疗的潜在靶点。
卵巢癌,被称为女性生殖系统中的“隐形杀手”,因其发病隐匿,多数患者确诊时已处于晚期,死亡率居高不下。在肿瘤疯狂生长的背后,有一个引人注目的现象——“瓦博格效应(Warburg effect)”,即癌细胞即便在氧气充足的环境下,也偏爱通过糖酵解的方式将葡萄糖转化为乳酸来获取能量,并积累代谢中间产物以支持其快速增殖、侵袭和转移。长期以来,科学家知道组蛋白去甲基化酶KDM8和经典的原癌蛋白c-Myc都在肿瘤葡萄糖代谢中扮演着重要角色,但这两者之间是否存在直接对话?KDM8在卵巢癌中的促癌功能是否必须借助c-Myc来实现?这些问题一直悬而未决。为了揭开这一谜题,研究人员围绕KDM8/c-Myc轴展开了深入探索,相关成果发表在《Scientific Reports》。
该研究首先收集了5例卵巢癌患者的配对癌组织与癌旁组织,通过逆转录定量聚合酶链反应(reverse transcription quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)和蛋白质印迹法(Western blot)检测发现,KDM8和c-Myc在卵巢癌组织中的mRNA和蛋白水平均显著上调。随后,免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation, Co-IP)实验直接证实了KDM8与c-Myc之间存在相互作用。
在功能层面,研究人员构建了稳定过表达KDM8或c-Myc的OVCAR3和SKOV3细胞系,并借助细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、Transwell、克隆形成、伤口愈合和流式细胞术等功能实验进行评估。结果显示,KDM8和c-Myc能协同增强卵巢癌细胞的增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力,同时抑制细胞凋亡。代谢水平检测(比色法测葡萄糖摄取、酶联免疫吸附测定法即ELISA试剂盒测乳酸积累)表明,它们还能促进代谢重编程(葡萄糖摄取和乳酸积累增加)。值得注意的是,当使用小干扰RNA(siRNA)敲低c-Myc后,KDM8过表达所带来的促增殖、促迁移和代谢增强等致癌效应被显著削弱。体内裸鼠皮下异种移植模型进一步验证了KDM8/c-Myc轴对卵巢癌生长及代谢水平的调控作用。综上,KDM8与c-Myc协作通过调控葡萄糖代谢促进卵巢癌进展,且KDM8的功能在此背景下部分依赖于c-Myc,这为卵巢癌的诊断和治疗提供了一个潜在的候选靶点。
主要关键技术方法
研究主要采用5例卵巢癌患者的配对癌与癌旁组织进行临床样本分析;运用RT-qPCR和Western blot检测KDM8与c-Myc的表达;通过Co-IP验证蛋白互作;建立稳定过表达KDM8或c-Myc的OVCAR3和SKOV3细胞系,并利用CCK-8、Transwell、克隆形成、伤口愈合和流式细胞术评估细胞功能;采用比色法和ELISA试剂盒检测葡萄糖摄取和乳酸积累;通过siRNA敲低c-Myc观察功能回补;最后构建裸鼠皮下异种移植模型进行体内验证。
研究结果
KDM8和c-Myc在卵巢癌组织中高表达且存在直接相互作用
通过对5对卵巢癌及癌旁组织的检测,发现KDM8和c-Myc的mRNA和蛋白水平在癌组织中均显著升高。Co-IP实验进一步明确了KDM8与c-Myc蛋白之间存在直接的相互作用。
KDM8和c-Myc协同促进卵巢癌细胞的恶性行为
在OVCAR3和SKOV3细胞中进行的功能实验显示,KDM8和c-Myc过表达协同增强了细胞的增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力,同时抑制了细胞凋亡。
KDM8和c-Myc协同促进卵巢癌细胞的葡萄糖代谢重编程
代谢检测表明,过表达KDM8和c-Myc增加了细胞的葡萄糖摄取率和乳酸积累量,揭示了其对糖酵解(即代谢重编程)的促进作用。
c-Myc部分介导了KDM8的致癌功能
利用siRNA敲低c-Myc后,由KDM8过表达所增强的细胞增殖、迁移及代谢能力(葡萄糖摄取和乳酸积累)均被显著逆转,证明KDM8的功能在一定程度上依赖于c-Myc。
KDM8/c-Myc轴在体内影响卵巢癌的生长和代谢水平
裸鼠皮下异种移植模型实验进一步在活体层面确认,KDM8/c-Myc轴能够调控卵巢癌的肿瘤生长及相关代谢水平。
结论与意义
本研究清晰地阐明,KDM8与c-Myc在卵巢癌中存在直接互作,并通过调控葡萄糖代谢重编程(如增加葡萄糖摄取和乳酸积累)协同驱动肿瘤的恶性进展(包括增殖、迁移、侵袭及克隆形成增强,凋亡受抑)。特别重要的是,研究揭示了KDM8的促癌功能部分依赖于c-Myc的存在。这些发现不仅加深了对卵巢癌代谢异常调控网络的理解,也为KDM8作为卵巢癌诊断与治疗的潜在靶点提供了初步的实验依据,当然,未来还需在更大的队列中进一步验证。