Rhof通过增强PKM2介导的糖酵解诱导胰腺癌细胞的内皮-间质转化
RhoF通过增强PKM2介导的糖酵解促进Snail1乳酸化，诱导胰腺癌细胞的内皮-间质转化
学术背景
胰腺癌（Pancreatic Cancer, PC）是一种高度恶性的肿瘤，其诊断晚、侵袭性强且对系统性治疗具有耐药性，导致患者预后极差。尽管近年来诊断和治疗技术有所进步，但胰腺癌的发病率和死亡率仍在持续上升。胰腺癌的侵袭和转移机制尚不明确，因此深入研究其分子机制对于开发更有效的治疗策略至关重要。
Rho GTPase家族在细胞迁移、增殖和代谢中发挥重要作用。RhoF（Rho GTPase Rif）是Rho GTPase家族的一员，其在胰腺癌中的高表达与肿瘤生长和内皮-间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT）密切相关。然而，RhoF在胰腺癌中的具体功能机制尚未完全阐明。此外，代谢重编程是癌症细胞的一个重要特征，糖酵解（Glycolysis）在胰腺癌细胞中显著增强，产生大量乳酸，促进肿瘤细胞的增殖和转移。因此，研究RhoF如何通过调控糖酵解和EMT来影响胰腺癌的进展具有重要意义。
论文来源
本论文由Rui Zhao、Yanmin Yi、Han Liu、Jianwei Xu、Shuhai Chen、Dong Wu、Lei Wang和Feng Li共同完成，作者来自山东大学齐鲁医院。论文于2024年发表在Cancer & Metabolism期刊上，题为《RhoF promotes Snail1 lactylation by enhancing PKM2-mediated glycolysis to induce pancreatic cancer cell endothelial–mesenchymal transition》。
研究流程与结果
1. RhoF在胰腺癌中的表达及其与预后的关系
研究首先通过TCGA数据库分析了RhoF在胰腺癌组织中的表达情况，发现RhoF在胰腺癌组织中显著高表达。Kaplan-Meier生存分析显示，RhoF高表达的患者总体生存率较低。进一步的实验通过qRT-PCR、免疫组化（IHC）和Western blotting验证了RhoF在胰腺癌组织和细胞中的高表达。
2. RhoF对胰腺癌细胞生长和凋亡的影响
研究通过敲低和过表达RhoF，评估了其对胰腺癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。结果显示，RhoF过表达显著促进了胰腺癌细胞的增殖和迁移，同时抑制了细胞凋亡；而RhoF敲低则抑制了细胞增殖和迁移，并促进了细胞凋亡。
3. RhoF对胰腺癌细胞EMT和糖酵解的调控
研究发现，RhoF过表达下调了上皮标志物E-cadherin的表达，同时上调了间质标志物N-cadherin和Vimentin的表达，表明RhoF促进了EMT过程。此外，RhoF过表达还显著增强了糖酵解相关蛋白HK2、PKM2和LDHA的表达，增加了葡萄糖摄取和乳酸产生。
4. RhoF通过c-Myc调控PKM2转录
通过基因集富集分析（GSEA），研究发现RhoF与c-Myc靶标、EMT和糖酵解呈正相关。进一步的实验表明，RhoF通过上调c-Myc的表达，促进了PKM2的转录。c-Myc与PKM2启动子的结合通过染色质免疫共沉淀（ChIP）实验得到了验证。
5. RhoF通过糖酵解诱导Snail1乳酸化促进EMT
研究进一步探讨了RhoF如何通过糖酵解产生的乳酸促进Snail1的乳酸化，从而诱导EMT。实验结果显示，RhoF过表达促进了Snail1的乳酸化和核转位，而敲低RhoF则抑制了这一过程。此外，糖酵解抑制剂2-DG逆转了RhoF对Snail1乳酸化的促进作用。
6. 体内实验验证RhoF的作用
通过构建胰腺癌异种移植小鼠模型，研究验证了RhoF在体内的作用。结果显示，敲低RhoF显著抑制了肿瘤的生长和EMT过程，同时减少了Ki67阳性细胞的数量，增加了凋亡细胞的比例。
结论与意义
本研究发现，RhoF在胰腺癌中发挥致癌作用，通过上调c-Myc的表达，促进PKM2的转录，进而诱导糖酵解。糖酵解产生的乳酸导致Snail1的乳酸化，最终促进EMT过程。这一研究揭示了RhoF在胰腺癌中的新分子机制，为胰腺癌的治疗提供了新的潜在靶点。
研究亮点
- RhoF的高表达与胰腺癌患者的不良预后相关，为胰腺癌的预后评估提供了新的生物标志物。
- RhoF通过c-Myc-PKM2-糖酵解-Snail1乳酸化轴调控EMT，揭示了RhoF在胰腺癌转移中的关键作用。
- 糖酵解抑制剂2-DG逆转了RhoF对Snail1乳酸化的促进作用，为胰腺癌的治疗提供了新的思路。
其他有价值的信息
本研究还通过生物信息学分析和多种实验方法（如qRT-PCR、Western blotting、ChIP、免疫荧光等）系统地验证了RhoF在胰腺癌中的功能机制，为后续研究提供了丰富的数据支持。
本研究不仅揭示了RhoF在胰腺癌中的新机制，还为开发针对RhoF及其下游信号通路的治疗策略提供了理论依据。