
代谢重编程,尤其是糖酵解异常,是非小细胞肺癌(NSCLC)进展的标志,然而其调控机制仍不清楚。
2026年6月17日,四川大学李炯团队在Molecular Cancer(IF:42.2)上发表题为“SerpinB7 promotes c-Myc-mediated glycolysis by interacting with ANXA2 to facilitate the progression of non-small cell lung cancer”的文章,研究发现SerpinB7-ANXA2-c-Myc调控轴促进NSCLC细胞的糖酵解激活和恶性转化,并有望成为NSCLC的治疗靶点。拜谱生物为本研究提供了非靶向代谢组学检测分析服务。
研究结果
1、SerpinB7表达与肺癌患者预后有关
目前的研究报告表明,SerpinB家族在非小细胞肺癌(NSCLC)、胶质瘤、黑色素瘤等肿瘤以及肿瘤脑转移中发挥重要作用。为了确定SerpinB家族成员的表达与NSCLC患者之间的潜在相关性,使用来自TCGA-LUAD和TCGA-LUSC数据库的数据研究SerpinB家族成员的表达。在肺腺癌(LUAD)和肺鳞状细胞癌(LUSC)患者中,与邻近正常组织相比, SerpinB7在肿瘤组织中显著上调(图1A-F)。使用Kaplan-Meier RT-PCR数据库分析表明,肺癌患者中SerpinB7 mRNA的高表达与总生存期(OS)降低相关(图1G)。
图1 SerpinB7在肺癌组织高表达,且与患者不良预后有关
2、SerpinB7调节与NSCLC临床相关的关键糖酵解基因的表达
为了进一步阐明SerpinB7在NSCLC进展中的功能相关的生物学过程,对A549稳定转染的细胞系进行了RNA转录组测序(图2A-B)。与对照组相比,SerpinB7过表达后,833个基因显示出表达增加,1608个基因显示出表达减少(图2C)。GO富集分析显示SerpinB7主要影响肿瘤细胞的增殖、转移、粘附等生物学功能(图2D-F)。热图显示了与增殖、迁移和粘附相关的基因的表达的整体明显的差异(图2G)。此外,GSEA还发现SerpinB7过表达后,与细胞粘附相关的基因显著减少,与细胞周期途径和细胞迁移相关的基因增加(图2H)。
KEGG途径还显示能量代谢途径的显著富集(图2I)。进一步发现SerpinB7的过表达增加了细胞周期、细胞转移等基因的表达,以及糖酵解调控基因的表达。其中包括调控细胞周期的基因(包括CCND1、CDKN1B、CCNB1)、 转移相关基因(如CDH1、PHLDA2、SNAI2、SerpinE1和CDH17)及与糖酵解相关的主要基因(PKM2、ENO1、LDHA和TPI1)(图2 J-H)。
图2 转录组测序发现SerpinB7上调糖酵解基因表达
3、SerpinB7增强NSCLC中的糖酵解代谢
为了进一步阐明SerpinB7在NSCLC进展中的代谢相关生物学过程,进行了非靶向代谢组学分析(图3A)。基于PLS-DA和OPLS-DA,代谢谱在SerpinB 过表达和对照组之间明显分离(图3B),火山图和热图显示了SerpinB 7过表达后差异影响的代谢物(图3C-D),KEGG途径分析强调了中心碳代谢(CCM)是最显著性富集的途径(图3E)。
CCM涉及三个主要途径:糖酵解、戊糖磷酸途径和柠檬酸循环(TCA)。糖酵解是肿瘤中最具特征的代谢途径。通过对差异代谢物的分析,观察到3-磷酸甘油酸(糖酵解的中间产物)的丰度增加(图3F),而TCA代谢物L-苹果酸和柠檬酸的丰度下降(图3G)。这揭示了SerpinB7的过表达通过上调糖酵解程序促进肺癌细胞恶性表型的机制。
图3 SerpinB7过表达增强NSCLC中的糖酵解代谢
4、SerpinB7直接与ANXA2相互作用
为了阐明与SerpinB7功能相关的特异性分子靶点,使用CO-IP表征其互作蛋白(图4A),鉴定了113种潜在的Flag-SerpinB7相互作用蛋白(图4B),及32种潜在的GST-SerpinB7相互作用蛋白(图4C)。通过整合IP-MS、GST pull-down和SerpinB7过表达-上调蛋白分析的结果(图4D),鉴定了ANXA2是一种与SerpinB7相互作用并受其调节的关键蛋白(图4 D-E)。
图4 SerpinB7与ANXA 2相互作用
拜谱小结
基于转录组测序、非靶代谢组、互作蛋白组等技术,本研究首次阐述了SerpinB7-ANXA2-c-Myc调控轴促进NSCLC细胞的糖解激活和恶性转化机制,并开发SerpinB7靶向治疗方案,可有效抑制NSCLC肿瘤的生长和转移肿瘤生长。
图5 研究机制图
代谢物是生物过程的直接反映,精准检测代谢变化有助于深入理解疾病机制。
拜谱生物为该研究提供了非靶向代谢组学检测分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的转录组学、蛋白组学、翻译后修饰组学、代谢组学以及多组学联合产品技术服务体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
参考文献
Zhao F, Zeng F, Zhou P,. SerpinB7 promotes c-Myc-mediated glycolysis by interacting with ANXA2 to facilitate the progression of non-small cell lung cancer. Mol Cancer. 2026 Jun 17. doi: 10.1186/s12943-026-02684-9.