外泌体TACSTD2通过调控糖酵解促进卵巢癌侵袭转移的机制研究

《Hormones & Cancer》：Exosomal TACSTD2 promotes invasion, metastasis and glycolysis in ovarian cancer

　　本研究针对卵巢癌高死亡率及缺乏有效早期诊断标志物的临床难题，聚焦肿瘤来源外泌体在癌症进展中的作用机制。研究人员通过生物信息学筛选结合实验验证，首次揭示TACSTD2在卵巢癌外泌体中高表达，并通过ERBB2/PI3K/AKT/FOXO1信号通路调控糖酵解过程（关键酶HK2、PKM2、GLUT1、LDHA表达上调），显著促进卵巢癌细胞增殖、迁移和侵袭能力。动物实验进一步证实外泌体TACSTD2可加速腹腔转移。该研究为卵巢癌的早期诊断提供了新型液体活检标志物，并为开发靶向外泌体的治疗策略奠定了理论基础。

　　

卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中死亡率最高的癌种，每年导致数万女性死亡。由于缺乏早期特异性症状和有效诊断手段，超过70%的患者确诊时已处于晚期阶段，伴有广泛腹膜转移和大量腹水，五年生存率不足25%。尽管靶向治疗和免疫治疗等新疗法不断涌现，但卵巢癌的治疗选择仍然有限。在这一严峻背景下，肿瘤微环境（TME）中的细胞间通讯机制成为研究热点，其中外泌体作为携带生物活性分子的纳米级囊泡，在肿瘤进展中扮演着关键角色。

肿瘤细胞分泌的外泌体能够通过"归巢效应"特异性靶向亲代癌细胞，影响肿瘤增殖、耐药和转移过程。然而，外泌体在卵巢癌中的具体作用机制尚不明确。为此，研究人员在《Discover Oncology》上发表了最新研究成果，系统探讨了外泌体TACSTD2在卵巢癌进展中的功能机制。

研究团队采用多组学技术整合分析，主要关键技术包括：从TCGA、GEO数据库获取卵巢癌基因表达谱并与ExoCarta数据库的外泌体基因交集筛选；通过GEPIA进行生存分析；使用卵巢癌细胞系（SKOV3、OVCAR3、A2780）和患者腹水样本进行Western blot、PCR验证；构建基因敲低和过表达细胞模型进行功能实验；采用转录组学分析（GSEA）预测信号通路；建立小鼠腹腔移植瘤模型进行体内验证。

1. 识别卵巢癌外泌体差异表达基因

通过对GEO（GSE7463、GSE12470）和TCGA数据库的分析，筛选出131个外泌体相关差异表达基因（DEGs）。生存分析显示CLDN4、KRT7和TACSTD2高表达与患者不良预后显著相关。TACSTD2在多种实体瘤（包括卵巢癌、乳腺癌和膀胱癌）中异常高表达，且在卵巢癌组织中的表达水平显著高于正常组织。

2. TACSTD2的生物学功能预测

基因集富集分析（GSEA）提示TACSTD2高表达与细胞外囊泡生物发生、ERBB2信号通路、PI3K/AKT信号通路和糖酵解过程相关。蛋白互作网络预测TACSTD2可能通过ERBB2调控PI3K/AKT通路。

3. 外泌体TACSTD2在卵巢癌中的表达

实验验证显示TACSTD2在卵巢癌组织和细胞系中均显著高表达。透射电镜（TEM）和动态光散射（DLS）确认从细胞上清和患者腹水中成功分离出外泌体，Western blot检测到外泌体标志物CD9、CD63和TSG101。

4. 外泌体TACSTD2促进卵巢癌细胞增殖

通过慢病毒转染构建TACSTD2敲低和过表达的卵巢癌细胞模型。CCK-8实验表明，过表达外泌体TACSTD2显著促进细胞增殖，而敲低TACSTD2则抑制增殖。

5. 外泌体TACSTD2增强细胞迁移和侵袭

划痕实验和Transwell实验证实，过表达外泌体TACSTD2显著提升卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力，相反，敲低TACSTD2则抑制这些恶性表型。

6. 外泌体TACSTD2促进糖酵解过程

代谢检测显示，外泌体TACSTD2过表达组葡萄糖摄取、ATP生成和乳酸产量显著增加，糖酵解关键酶（HK2、PKM2、GLUT1、LDHA）表达上调。使用糖酵解抑制剂2-DG可逆转TACSTD2的促癌作用。

7. ERBB2/PI3K/AKT/FOXO1信号通路机制

Western blot分析显示，外泌体TACSTD2调控ERBB2、p-PI3K、p-AKT和p-FOXO1的磷酸化水平。PI3K抑制剂LY294002可逆转TACSTD2过表达引起的通路蛋白激活。

8. 体内实验验证

小鼠腹腔移植瘤模型显示，注射TACSTD2过表达外泌体组肿瘤生长和腹腔转移显著加速，活体成像显示更强的生物发光信号，肿瘤重量和体积明显增大。

研究结论表明，外泌体TACSTD2作为卵巢癌的新型生物标志物，通过激活ERBB2/PI3K/AKT/FOXO1信号轴和重编程糖酵解代谢，驱动肿瘤恶性进展。这一发现不仅深化了对卵巢癌转移机制的理解，也为开发靶向外泌体的诊断方法和治疗策略提供了重要理论依据。尽管研究存在临床样本量有限等局限性，但为后续开展多组学分析和外泌体靶向治疗奠定了坚实基础。