摘要
目的：胰腺癌是以癌症相关成纤维细胞（CAF）的积累和致密的细胞外基质为特征的恶性程度极高的消化系统疾病，严重威胁患者的生命。因其早期发病症状隐匿，大部分患者确诊时已错过手术切除的最佳时机，通常建议使用化疗药物如吉西他滨进行辅助治疗。但化疗耐药性、毒副作用以及昂贵的价格使得传统的药物治疗效果受限，迫切需要挖掘新的治疗策略以提高患者的生存率并改善生活质量。透明质酸（HA）作为细胞外基质的关键组成部分，它的积累会导致肿瘤内微血管系统受到压迫，从而阻止药物作用于癌细胞，极大限制了疗效。4-甲基伞形酮（4-MU）能够通过下调HA合成酶2（HAS2）水平和竞争性抑制作用阻碍HA的合成。4-MU对应药物为中国已上市治疗胆囊炎的低毒性口服处方药羟甲香豆素，其价格低廉，在临床应用方面具有安全性优势。铁死亡是一种新发现的细胞死亡过程，它作为耐药肿瘤细胞的有前途的治疗靶点，近年来备受关注，其特征是脂质过氧化物积累和活性氧（ROS）水平升高。本课题旨在探索HAS2如何通过调控铁死亡影响胰腺癌细胞的生长，并评估4-MU用于联合治疗胰腺癌的潜力。 方法：用癌症基因组图谱（TCGA）泛癌和预后数据集，分析HAS2在胰腺癌中的表达量、生存曲线和免疫浸润。通过western blot和免疫组化方法检查HAS2在多种胰腺癌细胞中的表达水平。构建HAS2过表达的小鼠胰腺癌细胞系，利用转录组测序、靶向氧化脂质代谢检测、颗粒排除实验、小鼠皮下荷瘤以及流式细胞术等方法检测HAS2过表达后对肿瘤生长速度、氧化脂质和ROS的影响。配繁得到可自发形成胰腺肿瘤的KPC小鼠，取肿瘤组织进行单细胞转录组测序来观察HAS2与铁死亡特征基因在细胞类型分布上的相关性。对差异基因和代谢产物进行功能富集分析并筛选感兴趣的铁死亡特征基因，使用western blot、qPCR和双荧光素酶报告实验检测目的基因与HAS2之间的联系。4-MU单独或联合铁死亡相关分子化合物后，使用western blot、CCK-8、CellTiter-LumiTM发光法、流式细胞术、平板克隆、软琼脂克隆以及小鼠皮下荷瘤实验检测4-MU如何影响胰腺癌进展。 结果：HAS2在胰腺癌中高表达并且与CAF细胞的免疫浸润相关，暗示不良预后。HAS2参与细胞外基质组织、血管生成、巨噬细胞活化、细胞对脂质的反应以及金属离子转运调节等癌症相关生物学过程并促进小鼠体内胰腺癌肿瘤的生长。HAS2的过表达可降低胰腺癌细胞中ROS水平并抑制脂质氧化。HAS2与铁死亡特征基因在癌细胞和成纤维细胞中存在相关性。HAS2通过促进SLC7A11和GPX4的表达，并降低ALOX5AP的表达来调控胰腺癌的铁死亡。4-MU可降低HAS2的表达，上调ALOX5AP并下调GPX4和SLC7A11。胰腺癌细胞经4-MU与铁死亡诱导剂联用刺激后，可增加ROS和脂质氧化水平，并且在体内外明显抑制胰腺癌细胞的活力和增殖能力，呈现出的效果显著优于任何单药作用。 结论：HAS2抑制胰腺癌细胞发生铁死亡。使用4-MU抑制透明质酸合成后可增强胰腺癌细胞对铁死亡的敏感性，是具有联合用药治疗潜力的候选药物。
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