本文不知道出自何處纺腊,就是很厲害的樣子畔咧,https://doi.org/10.1038/s41586-020-2623-z,喜歡的可以自行下載閱讀揖膜。
摘要:癌細胞誓沸,包括黑色素瘤細胞,通常先通過淋巴系統(tǒng)區(qū)域性轉(zhuǎn)移壹粟,然后再通過血液系統(tǒng)轉(zhuǎn)移拜隧;然而,原因尚不清楚趁仙。在這里洪添,我們顯示淋巴中的黑色素瘤細胞比血液中的黑色素瘤細胞經(jīng)歷更少的氧化應(yīng)激,并形成更多的轉(zhuǎn)移雀费。免疫功能低下的患者黑色素瘤小鼠和免疫功能正常的小鼠黑色素瘤小鼠在腫瘤引流淋巴中每微升的黑色素瘤細胞數(shù)比在腫瘤引流血液中的黑色素瘤細胞數(shù)多干奢。通過血液轉(zhuǎn)移的細胞,而不是通過淋巴轉(zhuǎn)移的細胞坐儿,開始依賴鐵死亡抑制劑Gpx4律胀。靜脈注射而不是淋巴內(nèi)注射后宋光,用化學(xué)鐵死亡抑制劑預(yù)處理的細胞比未處理的細胞形成更多的轉(zhuǎn)移貌矿。我們觀察到淋巴液和血漿之間的多重差異可能有助于降低淋巴中的氧化應(yīng)激和鐵死亡,包括淋巴中更高水平的谷胱甘肽和油酸罪佳,以及更少的游離鐵逛漫。油酸以ACSL3依賴的方式保護黑色素瘤細胞免于鐵死亡,并增加其形成轉(zhuǎn)移腫瘤的能力赘艳。與來自皮下腫瘤的黑色素瘤細胞相比酌毡,來自淋巴結(jié)的黑色素瘤細胞對鐵死亡的抵抗力更強克握,在靜脈注射后形成更多的轉(zhuǎn)移。因此枷踏,暴露在淋巴環(huán)境中可以保護黑色素瘤細胞免受鐵死亡的影響菩暗,并提高它們在隨后通過血液轉(zhuǎn)移期間的生存能力。
黑色素瘤和上皮性癌通常在形成遠處轉(zhuǎn)移之前在引流淋巴結(jié)中形成轉(zhuǎn)移旭蠕。人類和小鼠癌癥(包括黑色素瘤)的遺傳學(xué)研究表明停团,區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有時會引起遠處轉(zhuǎn)移。與此一致的是掏熬,淋巴結(jié)中的癌細胞可以遷移到血管中佑稠,然后通過血液轉(zhuǎn)移。然而旗芬,一些遠處轉(zhuǎn)移是從與采樣淋巴結(jié)不同的克隆產(chǎn)生的舌胶。在這些情況下,是否發(fā)生遠程轉(zhuǎn)移尚不清楚疮丛。
在皮膚黑色素瘤患者中幔嫂,區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是遠處轉(zhuǎn)移和死亡的最重要的預(yù)測因子之一。徹底清掃淋巴結(jié)并不能提高存活率誊薄;然而婉烟,這并不一定意味著遠處轉(zhuǎn)移獨立于淋巴系統(tǒng)發(fā)生,因為來自淋巴結(jié)的黑色素瘤細胞可能經(jīng)常在區(qū)域轉(zhuǎn)移被發(fā)現(xiàn)之前進入血液并擴散暇屋。越來越多的證據(jù)表明淋巴系統(tǒng)促進癌細胞的遷移和存活似袁。一些癌細胞在淋巴結(jié)注射(結(jié)內(nèi)注射)后比靜脈注射后形成更多的腫瘤。血管內(nèi)皮生長因子C(VEGF-C)和各種趨化因子促進癌細胞向淋巴管的遷移咐刨。脂肪酸的代謝能力促進了癌細胞在淋巴系統(tǒng)中的存活和轉(zhuǎn)移腫瘤的形成昙衅。然而,循環(huán)中的癌細胞主要存在于血液中定鸟,關(guān)于這些細胞與淋巴管中的癌細胞進行比較的信息很少而涉。雖然一些癌細胞在進入血液之前通過淋巴管遷移,形成遠處轉(zhuǎn)移联予,但暴露在淋巴中是否會影響這些細胞隨后在血液中的存活尚不清楚啼县。
血液轉(zhuǎn)移是一個效率極低的過程,幾乎沒有癌細胞存活沸久。限制生存的一個因素是氧化應(yīng)激季眷;然而,氧化應(yīng)激是如何殺死轉(zhuǎn)移細胞的尚不清楚卷胯。脂質(zhì)氧化可引起鐵死亡--一種細胞死亡模式子刮,磷脂中的多不飽和脂肪酸被氧化還原活性鐵氧化。雖然癌細胞在體內(nèi)可以發(fā)生鐵死亡窑睁,但大多數(shù)鐵死亡的研究都是在培養(yǎng)條件下進行的挺峡,因此限制了我們對于在體內(nèi)環(huán)境下鐵死亡對腫瘤細胞的影響葵孤。
Increased survival of melanoma cells in lymph
我們高效(取自患者M405、M481和UT10)和低效(取自患者UM17橱赠、UM43和UM47)轉(zhuǎn)移黑色素瘤(靜脈注射和結(jié)內(nèi)注射)給NOD.CB17-PrkdcsordIl2rgtm1Wjl/SzJ(NODSCIDγ尤仍;NSG)小鼠(表1)。在NSG小鼠異種移植后狭姨,高效的轉(zhuǎn)移者會自發(fā)地引起血液中的循環(huán)癌細胞和遠處轉(zhuǎn)移吓著,而低效的轉(zhuǎn)移者會在更有限的范圍內(nèi)這樣做(擴展數(shù)據(jù)表1a)。所有的黑色素瘤都用DsRed和熒光素酶標記送挑,從而清楚地將這些細胞與受體小鼠細胞區(qū)分開來(流式細胞儀門控策略參見擴展數(shù)據(jù)圖1a-d)绑莺,并能夠通過生物發(fā)光成像對轉(zhuǎn)移進行量化(擴展數(shù)據(jù)圖1e-g)。與之前的研究一致惕耕,極限稀釋分析顯示纺裁,在NSG小鼠皮下注射后,有6/14形成腫瘤(表1)司澎。同樣與這項研究一致的是:靜脈注射后形成轉(zhuǎn)移腫瘤的細胞比皮下注射少得多:來自高效的轉(zhuǎn)移者平均每373個細胞中就形成1個轉(zhuǎn)移欺缘,而自低效的轉(zhuǎn)移者每1658個細胞中就有1個轉(zhuǎn)移。與靜脈注射相比挤安,注射到窩淋巴結(jié)中形成腫瘤所需的細胞明顯更少:來自高效的轉(zhuǎn)移者平均每58個細胞中就形成1個轉(zhuǎn)移谚殊,來自低效的轉(zhuǎn)移者平均每140個細胞中就形成1個轉(zhuǎn)移(表1)。此外蛤铜,這些結(jié)內(nèi)注射比靜脈注射引起更多的遠處轉(zhuǎn)移:來自高效的轉(zhuǎn)移者平均每99個細胞中就形成1個轉(zhuǎn)移嫩絮,來自低效的轉(zhuǎn)移者平均每497個細胞中就形成1個轉(zhuǎn)移。
我們還通過移植小鼠黑色素瘤在免疫活性C57BL小鼠中進行了限制稀釋分析围肥。我們使用了兩個耶魯大學(xué)小鼠黑色素瘤(YUMM)細胞系28-YUM1.7(BRAFV600E/+Pten?/?CdK2?/?)和YUMM3.3(BRAFV600E/+CdK2?/?)剿干,它們都是自發(fā)轉(zhuǎn)移的(擴展數(shù)據(jù)表1b)。在皮下注射后平均每2,370個細胞形成1個腫瘤穆刻,在靜脈注射后置尔,每108,258個細胞形成1個轉(zhuǎn)移腫瘤(表1)。在注射到窩淋巴結(jié)后氢伟,平均每606個細胞中就形成1個淋巴結(jié)腫瘤-明顯多于皮下或靜脈注射后形成的腫瘤(表1)榜轿。此外,這些結(jié)內(nèi)注射比靜脈注射(2904個細胞中有1個)引起更多的遠處轉(zhuǎn)移朵锣。因此谬盐,在免疫功能低下和免疫功能正常的小鼠中,黑色素瘤細胞在結(jié)內(nèi)注射后存活和形成轉(zhuǎn)移瘤的能力明顯好于靜脈注射(表1)猪勇。
為了比較淋巴和血液中自發(fā)轉(zhuǎn)移的黑色素瘤細胞的數(shù)量设褐,我們分別給NSG或C57BL小鼠皮下注射人或小鼠黑色素瘤。一旦皮下腫瘤直徑達到2.0厘米左右泣刹,我們就用流式細胞儀測定同一小鼠的腫瘤引流血和淋巴以及遠端血液和對側(cè)淋巴中黑色素瘤細胞的數(shù)量(擴展數(shù)據(jù)圖1H)助析。在人類(圖1A)和小鼠(圖1B)黑色素瘤中,我們始終觀察到在腫瘤引流淋巴中每微升黑色素瘤細胞明顯多于在腫瘤引流血液中的黑色素瘤細胞椅您。我們通常能夠在心臟穿刺獲得的血液中檢測到循環(huán)中的人類和小鼠黑色素瘤細胞外冀,盡管它們的頻率低于腫瘤引流血液中的黑色素瘤細胞。我們很少能在對側(cè)淋巴中檢測到黑色素瘤細胞掀泳。因此雪隧,黑色素瘤細胞在引流淋巴中比在引流血液中要豐富得多(圖1A,b)员舵。我們還在腫瘤引流的淋巴管中檢測到低效轉(zhuǎn)移的黑色素瘤細胞脑沿,但很少在血液中檢測到(擴展數(shù)據(jù)圖1I)。這增加了黑色素瘤細胞在淋巴中比在血液中存活更好的可能性马僻。
我們測試了黑色素瘤細胞在淋巴中是否比血液中經(jīng)歷了更少的氧化應(yīng)激庄拇。將人和小鼠黑色素瘤細胞移植到NSG或C57BL小鼠皮下,并允許其自發(fā)轉(zhuǎn)移韭邓。同一小鼠皮下腫瘤措近、淋巴和血液中的黑色素瘤細胞用CellROX DeepRed染色,它檢測活性氧物種(ROS)女淑,包括羥自由基瞭郑。對于免疫受損小鼠的患者來源的異種移植(圖1C)和免疫功能正常小鼠的小鼠黑色素瘤(圖1D),
黑色素瘤細胞在血液中的ROS水平一直明顯高于皮下腫瘤和淋巴中的ROS水平鸭你。細胞分離后用還原劑2-巰基乙醇處理屈张,很大程度上挽救了活性氧水平的增加(擴展數(shù)據(jù)圖2A)。因此袱巨,黑色素瘤細胞擴散到血液中與活性氧顯著增加有關(guān)袜茧,而擴散到淋巴中則沒有。(是不是說明腫瘤ROS升高是轉(zhuǎn)移前的表現(xiàn))
人(圖1e)和小鼠(圖1f)血液中的黑色素瘤細胞比來自皮下腫瘤或淋巴的黑色素瘤細胞表現(xiàn)出明顯低的GSH與氧化谷胱甘肽(GSH/GSSG)的比率瓣窄。淋巴黑色素瘤細胞和皮下黑色素瘤細胞之間的GSH/GSSG比值沒有顯著差異笛厦。
與此相一致,我們觀察到淋巴液中的GSH濃度(圖1g俺夕,h)和GSH/GSSG比值(圖1i)顯著高于血漿中的GSH濃度(圖1g裳凸,h)和GSH/GSSG比值(圖1i)。淋巴液中8-羥基-2‘-脫氧鳥苷(8-OHdG)氧化產(chǎn)物的濃度也較低(圖1J)劝贸。因此姨谷,血液似乎是一個比淋巴更氧化的環(huán)境,這可能解釋了血液中黑色素瘤細胞中ROS水平增加的原因映九。血液中更多氧化環(huán)境的原因尚不清楚梦湘,但可能反映了血液中的氧化水平高于淋巴,或者細胞成分或密度的差異。
Melanomas undergo ferroptosis in blood
將人黑色素瘤和小鼠黑色素瘤分別移植到NSG和C57BL小鼠皮下捌议,并允許其自發(fā)轉(zhuǎn)移哼拔。用BODIPY-C11流式細胞儀染色比較黑色素瘤細胞脂質(zhì)ROS水平。對于大多數(shù)人(圖2A)和小鼠(圖2B)黑色素瘤瓣颅,血液中的細胞比皮下腫瘤或淋巴中的細胞表現(xiàn)出明顯更高的脂質(zhì)ROS水平倦逐。為了測試我們研究的黑色素瘤是否可以發(fā)生鐵死亡,我們用erastin和/或Liproxstatin-1進行培養(yǎng)宫补,erastin通過抑制胱氨酸攝取來促進鐵死亡檬姥,Liproxstatin-1通過減少脂質(zhì)過氧化物的積累來抑制鐵死亡。與對照培養(yǎng)相比粉怕,Erastin顯著減少了細胞數(shù)量健民,Liproxstatin-1阻斷了這一作用(圖2C,d)贫贝。
促進脂質(zhì)活性氧生成的鐵是鐵中毒所必需的秉犹。我們觀察到血漿中游離鐵的濃度比淋巴液中的濃度高得多(圖2e)。用去鐵胺(一種鐵螯合劑)治療平酿,阻斷了培養(yǎng)基中erastin清除黑色素瘤細胞的能力(擴展數(shù)據(jù)圖2B凤优,c),這與鐵死亡一致蜈彼。
為了確定鐵死亡是否限制了皮下腫瘤的生長筑辨,將人和小鼠黑色素瘤細胞分別移植到NSG和C57BL小鼠皮下。一旦腫瘤可觸及幸逆,就每天給小鼠腹腔注射Liproxstatin-1或賦形劑棍辕。根據(jù)先前的報告,Liproxstatin-1對大多數(shù)黑色素瘤的皮下生長幾乎沒有影響(擴展數(shù)據(jù)圖2D-h)还绘。
這表明鐵死亡并不限制已建立的皮下腫瘤的生長--這與這些腫瘤缺乏氧化應(yīng)激是一致的楚昭。為了確定鐵死亡是否限制了黑色素瘤細胞在血液中的存活,用賦形劑或Liproxstatin-1預(yù)處理黑色素瘤細胞拍顷,并將其靜脈移植到小鼠體內(nèi)抚太。與載體預(yù)處理相比,Liproxstatin-1預(yù)處理顯著增加了轉(zhuǎn)移效率高的人(圖2F)和小鼠(圖2G)黑色素瘤的轉(zhuǎn)移疾病負擔(dān)昔案。
用Liproxstatin-1預(yù)處理低效轉(zhuǎn)移性黑色素瘤不足以增加轉(zhuǎn)移性疾病負擔(dān)(擴展數(shù)據(jù)圖2I)尿贫。因此,鐵死亡似乎限制了血液中高轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的生存踏揣,但其他機制可能有助于降低低效轉(zhuǎn)移者的轉(zhuǎn)移率庆亡,這與最近的一項研究一致。
為了檢測鐵死亡是否限制了黑色素瘤細胞在淋巴中的存活捞稿,用賦形劑或Liproxstatin-1預(yù)處理黑色素瘤細胞又谋,并將其移植到小鼠窩淋巴結(jié)內(nèi)拼缝。Liproxstatin-1預(yù)處理對結(jié)內(nèi)注射后人(圖2H)或小鼠(圖2I)黑色素瘤的轉(zhuǎn)移疾病負擔(dān)沒有顯著影響。這表明黑色素瘤細胞在淋巴中的存活不受鐵死亡的限制彰亥。用抗氧化劑N-乙酰-l-半胱氨酸或Trolox(維生素E類似物)預(yù)處理小鼠黑色素瘤細胞也顯著增加了靜脈注射后的轉(zhuǎn)移疾病負擔(dān)(圖2J)咧七,但結(jié)內(nèi)注射沒有顯著增加(圖2K)。
在靜脈注射細胞之前剩愧,我們還用自噬(3-甲基腺嘌呤猪叙,一種磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)抑制劑)娇斩、凋亡(VAD-FMK仁卷,一種泛caspase抑制劑)或壞死(GSK‘872,一種受體相互作用蛋白(RIP)激酶抑制劑)對小鼠黑色素瘤進行預(yù)處理犬第。這些治療對轉(zhuǎn)移性疾病負擔(dān)沒有顯著影響(擴展數(shù)據(jù)锦积,圖2J)。
為了從遺傳學(xué)上測試鐵死亡的重要性歉嗓,我們使用CRISPR-Cas9從兩個小鼠黑色素瘤中刪除了編碼谷胱甘肽過氧化物酶4(Gpx4)的基因(擴展數(shù)據(jù)圖3A)丰介。Gpx4,它通過減少脂質(zhì)ROS的積累來抑制鐵死亡鉴分,在我們研究的所有人和鼠黑色素瘤中都有表達(擴展數(shù)據(jù)圖3A哮幢,b)。Gpx4的缺失并沒有顯著影響在生理氧水平下培養(yǎng)的小鼠黑色素瘤細胞的增殖或存活志珍,但確實降低了在大氣氧中培養(yǎng)的黑色素瘤細胞的存活或增殖(擴展數(shù)據(jù)圖3C橙垢,d),表明隨著氧化應(yīng)激的增加伦糯,Gpx4在黑色素瘤細胞中變得更加必要柜某。(這里的生理氧環(huán)境如何模擬,生理氧條件下黑色素瘤細胞對GPX4的依賴性降低敛纲,低氧條件下是不是產(chǎn)生ROS會減少喂击,在常氧條件下會增多?)
在體內(nèi)淤翔,與親本對照相比翰绊,Gpx4缺乏顯著增加了皮下腫瘤中脂質(zhì)ROS的水平(擴展數(shù)據(jù)圖3e)。盡管如此旁壮,Gpx4的丟失僅略微減少了原發(fā)性皮下腫瘤的生長(擴展數(shù)據(jù)圖3F监嗜,g),但大大減少了血液中黑色素瘤細胞的頻率(擴展數(shù)據(jù)圖3H寡具,I)秤茅,以及自發(fā)形成內(nèi)臟轉(zhuǎn)移腫瘤的小鼠的百分比(圖2L)。
在這些實驗中童叠,由于黑色素瘤自發(fā)喪失了熒光素酶的表達框喳,因此無法通過生物發(fā)光成像來量化總的轉(zhuǎn)移性疾病負擔(dān)课幕。這些數(shù)據(jù)表明黑色素瘤細胞在轉(zhuǎn)移過程中變得更加依賴Gpx4。在小鼠體內(nèi)五垮,Gpx4缺失和親本的黑色素瘤也可以通過靜脈和結(jié)內(nèi)移植乍惊。Gpx4的缺失降低了靜脈注射后在內(nèi)臟器官形成轉(zhuǎn)移腫瘤的小鼠的百分比(圖2M),但在結(jié)內(nèi)注射后沒有降低(圖2N)放仗。因此润绎,Gpx4是血液中轉(zhuǎn)移細胞生存所必需的,而在淋巴中并非必須诞挨,這進一步表明莉撇,鐵死亡限制了血液中黑色素瘤細胞的生存。Gpx4缺乏對黑色素瘤細胞影響的依賴性強調(diào)了研究影響體內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)的機制的價值惶傻。
Oleic acid protects against ferroptosis
為了更好地了解為什么黑色素瘤細胞在血液中發(fā)生鐵死亡棍郎,而在淋巴中不發(fā)生鐵死亡,我們將黑色素瘤移植到皮下银室,允許它們自發(fā)轉(zhuǎn)移涂佃,然后使用流式細胞儀從同一小鼠的血液和淋巴中分離細胞進行代謝組學(xué)分析。主成分分析表明蜈敢,來自淋巴的黑色素瘤細胞聚集在一起辜荠,與來自血液的黑色素瘤細胞分開(圖3A)。與來自不同患者的黑色素瘤細胞相比抓狭,來自淋巴和血液的黑色素瘤細胞彼此之間的差異更大伯病。我們對淋巴和血液中黑色素瘤細胞之間不同的代謝物進行了路徑富集分析。前五條途徑中有三條與脂質(zhì)代謝有關(guān)(圖3B)辐宾。磷脂的脂肪酸組成影響培養(yǎng)的癌細胞對鐵死亡的敏感性狱从。在我們檢測到的57種脂質(zhì)中,淋巴和血液中黑色素瘤細胞之間差異最大的脂質(zhì)是油酸叠纹。淋巴比血液中油酸含量豐富季研,為8.7±0.9倍(Mean±S.D.),(P<0.05)誉察。油酸是一種單不飽和脂肪酸与涡,它通過減少膜上可供氧化的多不飽和脂肪酸的數(shù)量或密度來抑制培養(yǎng)物中的鐵死亡。
我們用油酸或亞油酸(一種多不飽和脂肪酸)處理小鼠和人類黑色素瘤細胞12小時持偏,然后用erastin處理24小時驼卖,并對活細胞進行計數(shù)。油酸或亞油酸本身對細胞計數(shù)幾乎沒有影響鸿秆,而在人類(圖3C)和小鼠(圖3D)黑色素瘤中酌畜,erastin顯著減少了細胞計數(shù)。油酸-而不是亞油酸-保護細胞免受擦除素的影響卿叽,這表明油酸可以保護黑色素瘤細胞免受鐵死亡的影響桥胞。為了驗證油酸是否能促進黑色素瘤細胞在轉(zhuǎn)移過程中的存活恳守,我們用油酸、亞油酸或溶劑預(yù)處理黑色素瘤細胞12h贩虾,然后給小鼠靜脈注射等量的活細胞催烘。我們在接受油酸處理細胞的小鼠中觀察到,在三個人類黑色素瘤中有兩個(圖3E)和在兩個小鼠黑色素瘤中(圖3F)缎罢,接受油酸處理的細胞的轉(zhuǎn)移負荷明顯高于賦形劑或亞油酸處理的細胞伊群。因此,油酸預(yù)處理促進了大多數(shù)黑色素瘤在血液轉(zhuǎn)移過程中存活的能力策精。
我們對血漿中最豐富的脂質(zhì)進行了有針對性的脂質(zhì)分析(擴展數(shù)據(jù)表2)舰始。在我們分析的121種脂質(zhì)中,37種在淋巴液和血漿之間有顯著差異(P<0.01蛮寂;擴展數(shù)據(jù)圖4a蔽午,b)易茬。其中15個三酰甘油在淋巴中含量更豐富酬蹋,22個磷脂在血漿中更豐富。游離油酸水平極低(與先前的研究一致37)抽莱,在淋巴和血漿中沒有明顯差異范抓。與血液相比,淋巴中三酰甘油和磷脂中的油酸總量的1.9±0.3倍(Mean±S.D.)食铐。NSG小鼠的淋巴高出1.6±0.3倍匕垫,C57BL小鼠高1.6±0.3倍(圖3g,h)虐呻。此外象泵,淋巴中的油酸主要存在于三酰甘油中,而血漿中的油酸通常存在于磷脂中斟叼。大多數(shù)循環(huán)中的三酰甘油都包含在載脂蛋白B陽性(ApoB+)囊泡中偶惠,其中包括乳糜微粒體。為了驗證載脂蛋白B+囊泡中是否含有油酸的三酰甘油朗涩,我們從小鼠的血漿或淋巴液中分離出載脂蛋白B+囊泡忽孽。幾乎所有的三酰甘油和油酸都包含在載脂蛋白B+而不是載脂蛋白B?組分中。在淋巴ApoB+組分中油酸含量比在血漿ApoB+組分中更豐富谢床。
為了確定油酸對黑色素瘤細胞的保護作用是否需要膜摻入兄一,我們測試了這是否需要酰基輔酶A合成酶長鏈家族成員3(ACSL3)识腿。ACSL3能將脂肪酸轉(zhuǎn)化為脂肪酰輔酶A酯出革,并結(jié)合到膜磷脂中,保護細胞在培養(yǎng)過程中免受鐵死亡的侵襲渡讼。黑色素瘤中ACSL3的高表達骂束,高表達與患者的總體生存率較差有關(guān)费薄。ACSL3在大多數(shù)人和小鼠黑色素瘤中表達,包括所有高效的轉(zhuǎn)移者(擴展數(shù)據(jù)圖5a栖雾,b)楞抡。低效的轉(zhuǎn)移者有時幾乎不表達ACSL3(擴展數(shù)據(jù)圖5A),這增加了它們對油酸影響不太敏感的可能性析藕。
我們使用CRISPR-Cas9從兩個小鼠黑色素瘤中刪除了ACSL3(每行兩個獨立的靶向克抡偻ⅰ;擴展數(shù)據(jù)圖5B)账胧。ACSL3的缺失顯著減少了油酸在磷脂中的摻入竞慢,這可以通過野生型Ascl3的過表達來挽救,但不能通過編碼ACSL3的突變版本來拯救(擴展數(shù)據(jù)圖5C治泥,d)筹煮。ACSL3缺失顯著增加了皮下腫瘤的脂質(zhì)活性氧水平,但對腫瘤的增殖或存活沒有顯著影響(擴展數(shù)據(jù)圖5e居夹,f)败潦。
為了測試油酸是否需要ACSL3來保護細胞免受鐵死亡的影響,我們用油酸處理ACSL3缺失或親本黑色素瘤12小時准脂,然后用Erastin處理24小時劫扒,并對活細胞進行計數(shù)。油酸阻斷了erastin對親本對照細胞的影響(圖3D)狸膏,但不能保護缺乏ACSL3的細胞免受erastin的影響(圖3i沟饥,j)。油酸的保護作用通過過表達野生型ACSL3而不是突變型ACSL3來恢復(fù)(擴展數(shù)據(jù)圖5G湾戳,h)贤旷。油酸因此以ACSL3依賴的方式阻斷了erastin對黑色素瘤細胞的作用。與親本對照細胞相比砾脑,結(jié)內(nèi)注射ACSL3缺失細胞可顯著降低轉(zhuǎn)移(擴展數(shù)據(jù)圖5I)幼驶。
我們還檢測了SLC7A11(半胱氨酸和谷氨酸轉(zhuǎn)運蛋白)、ACSL4(酯化長鏈脂肪酸進行脂質(zhì)生物合成)和鐵死亡抑制蛋白1(FSP1)的表達拦止,每種蛋白都可以影響鐵死亡的敏感性县遣。SLC7A11和ACSL4在我們研究的所有黑色素瘤中都有不同程度的表達(擴展數(shù)據(jù)圖6a-d)。FSP1在黑色素瘤的子集(例如汹族,M405和M481)表達萧求,但其他黑色素瘤幾乎沒有表達(UT10,YUMM1.7和YUMM3.3顶瞒;擴展數(shù)據(jù)圖6e夸政,f)。通過定量PCR和逆轉(zhuǎn)錄(qRT-PCR)(擴展數(shù)據(jù)圖6g)榴徐,我們觀察到來自淋巴和血液的黑色素瘤細胞中FSP1(也稱為AIFM2)的轉(zhuǎn)錄水平?jīng)]有差異守问。不同黑色素瘤間SLC7A11匀归、ACSL4和FSP1表達水平的差異可能影響對鐵死亡的敏感性。
黑色素瘤表達多種能夠轉(zhuǎn)運油酸的脂肪酸轉(zhuǎn)運蛋白耗帕,包括FATP1穆端、FATP3、FATP4和FATP5(也分別稱為SLC27A1仿便、SLC27A3体啰、SLC27A4和SLC27A5)(擴展數(shù)據(jù)圖6H)。FATP2保護髓樣細胞免受脂質(zhì)活性氧的影響嗽仪,改變免疫功能和黑色素瘤進展荒勇。另一種脂肪酸轉(zhuǎn)運蛋白CD36可以通過促進棕櫚酸攝取促進口腔癌的轉(zhuǎn)移,盡管我們在我們研究的黑色素瘤中沒有檢測到CD36(擴展數(shù)據(jù)圖6I)闻坚。
Lymph protects cells from ferroptosis
這些結(jié)果提出了淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移通常先于遠處轉(zhuǎn)移的可能性沽翔。為了驗證這一點,我們從同一供體小鼠的原發(fā)性皮下腫瘤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中分離出小鼠黑色素瘤細胞窿凤,并將它們靜脈移植到二次受體體內(nèi)仅偎。與來自皮下腫瘤的黑色素瘤細胞相比,來自淋巴結(jié)的黑色素瘤細胞更容易形成轉(zhuǎn)移腫瘤(圖3k)卷玉。為了測試這種差異是可逆的還是不可逆的哨颂,我們從原發(fā)性皮下腫瘤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中分離出黑色素瘤細胞,然后將細胞連續(xù)移植到皮下相种,然后靜脈注射寝并。短暫的皮下生長消除了淋巴結(jié)來源細胞相對于皮下腫瘤來源細胞的轉(zhuǎn)移優(yōu)勢(圖3k)。此外衬潦,在培養(yǎng)中,來自淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的黑色素瘤細胞通常比來自皮下腫瘤的細胞對Erastin更具抵抗力(圖3L镀岛,m)。靜脈注射實驗表明漂羊,癌細胞有可能通過血液轉(zhuǎn)移,顯然不依賴于淋巴走越,但這是一條比通過淋巴轉(zhuǎn)移效率低得多的途徑,特別是在免疫能力強的宿主中(表1)旨指。我們研究的大多數(shù)(但不是全部)黑色素瘤在油酸治療后形成了更多的轉(zhuǎn)移赏酥。這表明谆构,一些黑色素瘤被保護免受淋巴中氧化應(yīng)激的機制是獨立于外源性油酸的-潛在的包括其他抗氧化劑水平的增加裸扶,內(nèi)源性脂肪酸的產(chǎn)生或FSP1介導(dǎo)的機制。總體而言搬素,淋巴似乎通過減少氧化應(yīng)激來保護轉(zhuǎn)移細胞免受鐵死亡的侵襲姓言,從而提高它們在隨后通過血液的遷移過程中的存活率(擴展數(shù)據(jù),圖6J)蔗蹋。
文章到此結(jié)束何荚,說了兩個方面:鐵死亡和脂代謝,你覺得這個文章能發(fā)幾分猪杭?歡迎批評餐塘、指正。