浅析Vps34蛋白表达与肿瘤的关系

Vps34是唯一的III型磷脂酰肌醇激酶，是细胞自噬过程中的关键蛋白。敲除小鼠结肠癌模型或者黑色素瘤小鼠模型中的Vps34的表达，或许可以减小肿瘤的生长，提高小鼠的生存率。自噬是细胞在应激条件下或者营养缺乏时，清除和降解过量或者不必要的蛋白质、受损或者老化的细胞器，从而维持代谢平衡的一种机制。自噬与组织器官发育、个体衰老、细胞免疫、肿瘤和神经推行性疾病的发生等密切相关，对于肿瘤细胞而言，细胞自噬可为癌细胞提供了很多的营养，起到了促进肿瘤发展的作用。

研究发现，人类癌症中往往伴随有自噬相关基因的突变与缺失以及自噬蛋白的异常表达，有研究者研究利用CRISPR/Cas9策略构建敲除VPS34基因的A549/293T细胞系，并初步将其用于自噬功能研究。由于VPS34参与自噬起始，实验结果显示，VPS34敲除后，LC3-I向LC3-II转化显著被抑制，自噬底物P62大量累积。结果表明，该方法成功获得稳定敲除VPS34基因的A549/293T细胞系，且细胞中的自噬被显著抑制。同时，敲除VPS34能够降低人肺癌A549细胞的生长速率。该实验利用CRISPR/Cas9系统首次获得稳定敲除VPS34基因的哺乳动物细胞A549/293T细胞系，为后续自噬功能研究提供有力工具^[1]。

肿瘤动物模型如小鼠结肠癌模型的建立在结肠癌的研究中起着很重要的作用，可以为人类肿瘤的发生、发展、生物学特性以及治疗药物的研究提供良好的平台。CRO公司美迪西根据客户的需求提供各种有效的同种肿瘤移植模型，用来检测药物的有效性。常规的肿瘤疾病有：乳腺癌、肺癌、结肠癌、肾癌、DLBCL淋巴瘤等，通过大小鼠、仓鼠等进行动物实验。

最近又有研究者揭示了Vps34可通过其激酶活性调控肿瘤微环境，研究者发现敲低肿瘤细胞中的Vps34蛋白水平或抑制Vps34激酶活性能够使肿瘤从冷肿瘤（cold-tumor）向热肿瘤（hot-tumor）转换，进而增强免疫检查点抗体PD-1和PD-L1的作用效果。在这项研究中，研究人员通过一系列严谨而系统的小鼠成瘤模型发现，在多种小鼠肿瘤细胞例如黑色素瘤细胞系B16F10，结直肠癌细胞系CT26中利用shRNA敲低Vps34的表达，能够有效减小肿瘤的生长，提高小鼠的生存率。研究人员同时发现，在敲低Vps34表达的小鼠肿瘤免疫模型中，肿瘤组织中的免疫细胞的总体浸润有了明显的提升，而其中与肿瘤免疫能力密切相关的NK细胞，CD8+T细胞，CD4+效应T细胞，抗原递呈的树突状细胞和抑制肿瘤的M1型巨噬细胞在肿瘤组织中的浸润明显提升。研究人员也使用了Vps34已经报道的小分子抑制剂SB02024以及SAR405，这两种抑制剂在B16F10、CT26以及Renca肾癌细胞系小鼠成瘤中获得了相似的结果。

近年来，在自噬相关蛋白中，对自噬形成起到关键作用的液泡分选蛋白34(VPS34)受到了广泛关注，已和自噬一起成为肿瘤防治和抗肿瘤药物筛选靶标。VPS34是PIK的一个催化亚基，其在调节自噬体成熟过程中扮演重要的作用，研发以VPS34蛋白为靶点的药物，来特异性抑制VPS34，进而专一性地抑制自噬的形成，对于抗肿瘤药物的研发至关重要。

[1]利用CRISPR/Cas9技术构建VPS34基因敲除的A549/293T细胞系[J].