癌癥代謝重編程取決于內(nèi)在的腫瘤特性（驅(qū)動(dòng)突變、起源組織和階段）和其微環(huán)境的***，***近的工作指出腫瘤和免疫細(xì)胞之間的代謝競(jìng)爭(zhēng)為腫瘤創(chuàng)造了一個(gè)免疫抑制或耐受的微環(huán)境（TME）。因此，更好地了解癌細(xì)胞利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)以及用于維持腫瘤生長(zhǎng)的代謝途徑是很重要的。肺癌是全世界癌癥死亡的主要原因，非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）約占85%，KRAS的激活突變發(fā)生在30%的NSCLC病例中，體外培養(yǎng)的突變KRAS驅(qū)動(dòng)的腫瘤細(xì)胞在體外會(huì)發(fā)生特定的代謝后果，但評(píng)估KRAS驅(qū)動(dòng)的肺部腫瘤發(fā)生早期代謝改變的臨床前研究仍然很少。已有工作證明在同一KRAS驅(qū)動(dòng)的肺癌小鼠模型中，飲食控制發(fā)揮了強(qiáng)大的抗腫瘤作用，表明這種類型的腫瘤對(duì)代謝變化很敏感。此外，一項(xiàng)對(duì)改變血脂療法的Meta分析顯示血漿高密度脂蛋白-膽固醇（HDL-C）水平增加與癌癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)降低36%有關(guān)【1, 2】。然而，HDL-C在癌癥發(fā)展中的具體作用仍不清楚。

為了證明血漿HDL-C增加與腫瘤生長(zhǎng)受控之間的聯(lián)系，2023年6月1日，來自法國(guó)蔚藍(lán)海岸大學(xué)（Université C?te d’Azur）的Laurent Yvan-Charvet團(tuán)隊(duì)在Cell Stem Cell雜志上發(fā)表了一篇題為 Cholesterol efflux pathways hinder KRAS-driven lung tumor progenitor cell expansion 的文章，他們構(gòu)建了一個(gè)由致癌性KRAS突變驅(qū)動(dòng)的肺癌小鼠模型，發(fā)現(xiàn)上皮祖細(xì)胞中膽固醇外流途徑缺陷是早期NSCLC病變發(fā)展的罪魁禍?zhǔn)?，而過度表達(dá)脂蛋白A-I（apo-AI）來提高高密度脂蛋白（HDL）水平可以保護(hù)小鼠免受腫瘤進(jìn)展引起的病理后果，用環(huán)糊精清除膽固醇可以通過抑制腫瘤來源的上皮祖細(xì)胞的擴(kuò)增來緩解腫瘤進(jìn)展。總之，這項(xiàng)工作指出可以將膽固醇清除療法作為靶向阻斷肺癌祖細(xì)胞的策略。

研究人員首先構(gòu)建了KrasG12D驅(qū)動(dòng)的肺癌小鼠模型，并將其與對(duì)照小鼠的全肺組織在肺癌出現(xiàn)6周后酶解以進(jìn)行scRNA-seq分析。與正常肺相比，肺癌小鼠的巨噬細(xì)胞和上皮祖細(xì)胞內(nèi)參與脂質(zhì)和膽固醇代謝通路下調(diào)，結(jié)合小鼠攝入[3H]膽固醇24小時(shí)后肺癌小鼠的肺部表現(xiàn)出更高的[3H]膽固醇積累，而血漿中HDL-C水平下降的數(shù)據(jù)，作者認(rèn)為膽固醇外流途徑可能受損。已知HDL及其***主要的載脂蛋白apo-AI促進(jìn)膽固醇從細(xì)胞中的流出，也部分取決于ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABCA1和ABCG1，基于此，作者構(gòu)建了上皮細(xì)胞特異性ABCA1/ ABCG1基因敲除小鼠，并未出現(xiàn)自發(fā)性病變，隨后與KrasG12D肺癌小鼠（以下簡(jiǎn)稱為CC-LR小鼠）雜交得到上皮特異性ABCA1/ ABCG1缺陷的肺癌小鼠（以下簡(jiǎn)稱CC-LRDKO小鼠）。與CC-LR相比，CC-LRDKO小鼠中能觀察到類似數(shù)量的腫瘤結(jié)節(jié)和增生，但大小卻明顯增加，且上皮祖細(xì)胞出現(xiàn)彌漫性擴(kuò)增。流式分析顯示膽固醇外流途徑受損***了嗜酸性粒細(xì)胞等髓系細(xì)胞的浸潤(rùn)，這可能反映了一種促免疫耐受的TME。這些數(shù)據(jù)提示上皮腫瘤祖細(xì)胞中的膽固醇外流途徑缺陷驅(qū)動(dòng)了肺部腫瘤患者KrasG12D小鼠的腫瘤生長(zhǎng)。

接下來，作者想知道人apoA-I過表達(dá)對(duì)KrasG12D肺癌小鼠高密度脂蛋白介導(dǎo)的膽固醇外流增加的影響。首先，攜帶apoA-I轉(zhuǎn)基因的小鼠存活時(shí)間更長(zhǎng)，H&E染色顯示腫瘤誘導(dǎo)8周后，肺組織膽固醇積累減少，上皮祖細(xì)胞擴(kuò)增受抑制，且肺部ki67陽(yáng)性增值細(xì)胞也明顯減少，提示腫瘤進(jìn)展確實(shí)被apoA-I轉(zhuǎn)基因顯著阻斷。為了確認(rèn)膽固醇外流途徑的調(diào)節(jié)是否可以對(duì)已存在的腫瘤有治療益處，作者將已有腫瘤的小鼠每周暴露于一次bCD（甲基-β-環(huán)糊精），4周后對(duì)肺部進(jìn)行顯微鏡檢查。盡管病變大小相似，但bCD治療***了進(jìn)展期腫瘤的結(jié)節(jié)數(shù)量以及上皮祖細(xì)胞的擴(kuò)增，說明膽固醇清除療法可以減少KrasG12D肺癌小鼠的腫瘤進(jìn)展負(fù)擔(dān)。

為了證明上述發(fā)現(xiàn)是否適用于肺癌患者，作者篩選了LPCE庫(kù)中22名不同階段的人類肺腺癌（LUAD）患者并檢測(cè)他們血漿中的HDL-C和apoA-I水平，與對(duì)照組相比，HDL-C水平降低約25%和50%。隨后，作者對(duì)57個(gè)LUAD樣本和11個(gè)正常肺組織進(jìn)行RNA-seq分析，碳水化合物代謝、TCA循環(huán)、氧化磷酸化（OXPHOS）和氨基酸代謝相關(guān)通路明顯上調(diào)，而與磷脂、鞘脂、膽固醇等代謝相關(guān)的轉(zhuǎn)錄本下調(diào)。作者在一個(gè)更大的包含399名患者的隊(duì)列中進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)一致的代謝通路富集特征，且膽固醇代謝相關(guān)轉(zhuǎn)錄物在LUAD中下調(diào)***多。

片段篩選磁珠作為高通量測(cè)序中的關(guān)鍵原料，是影響整體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要部分。如何對(duì)片段篩選磁珠進(jìn)行穩(wěn)定性的規(guī)?；a(chǎn)，也是各類磁珠廠商要面臨的問題。洛陽(yáng)吉恩特生物科技有限公司作為生物磁珠的生產(chǎn)廠家，對(duì)片段篩選磁珠的關(guān)鍵工藝進(jìn)行長(zhǎng)期、大量的優(yōu)化，通過在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的反復(fù)測(cè)試，目的片段篩選準(zhǔn)確，尤其對(duì)于200-500bp的片段，篩選效果良好穩(wěn)定，并且磁珠的磁響應(yīng)速度快，可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，篩選結(jié)果可直接進(jìn)行下游環(huán)節(jié)。