非小细胞肺癌（NSCLC）的早期筛查和治疗是一项全球性挑战，新型驱动基因的发现和机制探索对于NSCLC的诊治十分必要。Rab蛋白是小GTP蛋白酶，在细胞内具有非常广泛的生物学作用，包括细胞的胞吐和胞吞、分泌、信号转导等。研究表明Rab家族成员在肿瘤恶性演变过程中发挥着重要作用。2024年3月22日， NPJ Precision Oncology杂志（中科院医学1区，IF=7.9）在线发表了苏州大学附属第一医院呼吸与危重症医学科黄建安教授和刘泽毅研究员团队题为“Targeting TYK2 alleviates Rab27A-induced malignant progression of non-small cell lung cancer via disrupting IFNα-TYK2-STAT-HSPA5 axis”的研究论文（2024 Mar 23;8(1):74），系统性报道了囊泡运输蛋白Rab27A依赖外泌体分泌途径激活TYK2/STAT信号转导促进非小细胞肺癌（NSCLC）恶性进展的最新机制。
1、Rab27A在NSCLC中高表达且促进NSCLC细胞的恶性进展Rab27A是Rab家族中的成员之一，也是囊泡运输系统中的关键组成成分，可以参与调节细胞分泌活动和自噬体的生物合成等过程，介导细胞物质的跨膜转运，广泛表达于多种组织细胞中。前期课题组通过生物信息学分析，临床组织样本验证，联合免疫组化芯片检测均显示Rab27A在NSCLC中高表达且与病人的不良预后呈负相关，提示Rab27A可以成为NSCLC早期诊断、预后评估以及干预治疗的新靶点。随后研究人员在NSCLC细胞中构建稳定敲低Rab27A细胞株，在体外细胞水平和体内动物水平验证了其可以作为癌基因来促进NSCLC细胞的增殖和转移功能。目前在国内外关于Rab27A在NSCLC中发挥促癌作用的具体机制研究仍然处于起步阶段。蛋白质谱检测分析过表达Rab27A后相互作用蛋白的生物学作用仍然主要募集在蛋白质转运（Protein Transport）上，说明Rab27A发挥功能还是依赖于其作为囊泡运输蛋白的本质。随后研究人员提取了Rab27A稳转敲低NSCLC细胞株中的外泌体，对其进行电镜、纳米颗粒跟踪分析（Nanoparticle Tracking Analysis, NTA）以及外泌体标记蛋白（TSG101, CD9, CD81）检测均显示敲低Rab27A的表达可以降低细胞的外泌体形成。而利用过表达Rab27A稳转细胞株上清刺激野生型NSCLC细胞后，细胞的增殖和转移功能呈现升高状态，提示了Rab27A的促癌作用依赖于外泌体分泌途径。3、Rab27A介导 IFNα的外泌体依赖性分泌，调控TYK2信号通路激活状态利用TCGA数据库，基于Rab27A的表达情况进行GSEA富集分析，显示Rab27A的表达与趋化因子信号通路、细胞因子与受体相互作用、JAK/STAT信号通路以及MAPK信号通路有关。为了明确是何种信号通路，课题组结合蛋白芯片技术，检测了稳定敲低Rab27A细胞MAPK信号、AKT信号、JAK/STAT信号、NFkB信号以及TGFβ信号中55种关键蛋白的磷酸化水平变化，并通过蛋白水平验证发现TYK2(Y1054)位点磷酸化显著降低。随后研究者惊喜地发现敲低细胞株上清中TYK2配体IFNα的水平也相应地减少，过表达Rab27A细胞上清中IFNα的水平增加。但这种趋势可以被外泌体生物发生抑制剂DMA所逆转，这也充分说明了上清中的IFNα来源于外泌体分泌。Rab27A作为外泌体分泌的调节器可通过调控IFNα在上清中的表达水平，影响TYK2(Y1054)位点磷酸化状态。4、HSPA5是Rab27A调控IFNα/STAT信号发挥促癌作用的关键下游因子IFNα/STAT通路作为细胞内信号传导的主要通路之一，为了探究其下游发挥作用的关键因子，课题组通过蛋白质谱检测了A549和H1299稳定敲低Rab27A细胞中的蛋白变化，发现HSPA5在以上敲低稳转细胞中表达均下调，且受到转录因子STAT1的表达调控。在NSCLC中敲低HSPA5后，细胞的增殖和转移能力被抑制。5、Cerdulatinib可在体内外抑制Rab27A的促癌作用赛度替尼（Cerdulatinib）是SYK和JAK家族成员的小分子竞争性可逆ATP抑制剂，已经在外周T细胞淋巴瘤（PTCL）和皮肤T细胞淋巴瘤（CTCL）发挥了良好的临床效应。TYK2的磷酸化激活作为Rab27A发挥促癌作用的重要环节，研究人员应用Cerdulatinib后，发现可有效降低TYK2(Y1054)磷酸化以及靶效应因子HSPA5的表达水平，总体在体外细胞水平和体内动物水平削弱了Rab27A高表达后对NSCLC的促癌作用。该研究证实了高表达Rab27A以外泌体依赖形式促进IFNα释放至细胞外，激活TYK2 Y1054磷酸化水平，继而通过STAT1调控下游HSPA5的转录表达，进一步介导NSCLC的恶性进展，然而这些下游效应可被TYK2抑制剂Cerdulatinib所阻断。这项研究不仅揭示了高表达Rab27A促进NSCLC恶性进展的最新机制，同时也为靶向TYK2治疗NSCLC提供了重要的理论依据。苏州大学附属第一医院呼吸与危重症医学科黄建安教授和刘泽毅研究员为论文的通讯作者，副研究员曾园园，博士生赵健和吴正艳为共同第一作者。该研究获得包括国家自然科学基金在内的多项科研项目支持。Targeting TYK2 alleviates Rab27A-induced malignant progression of non-small cell lung cancer via disrupting IFNα-TYK2-STAT-HSPA5 axis, NPJ Precis Oncol. 2024 Mar 23;8(1):74. doi: 10.1038/s41698-024-00574-1.外泌体资讯网 NPJ Precision Oncology | 黄建安教授/刘泽毅研究员团队揭示Rab27A促进非小细胞肺癌恶性进展的新机制
