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武漢大學(xué)宋威和葉旭軍團(tuán)隊(duì)Nature發(fā)文 揭示腫瘤與腎臟互作的新機(jī)制

來源:武漢大學(xué)      2023-12-07
導(dǎo)讀:北京時(shí)間12月7日,Nature(《自然》雜志)在線發(fā)表了武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院、教育部免疫與代謝前沿科學(xué)中心、中南醫(yī)院醫(yī)學(xué)研究院、泰康生命醫(yī)學(xué)中心宋威團(tuán)隊(duì)與武漢大學(xué)中南醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科葉旭軍團(tuán)隊(duì)關(guān)于腫瘤和腎臟互作的最新研究論文,題為A novel antidiuretic hormone governs tumour-induced renal dysfunction(《一種新型抗利尿素調(diào)控腫瘤導(dǎo)致的腎功能失調(diào)》)。武漢大學(xué)博士生徐文浩和博士后李戈銳為論文的共同第一作者,博士生陳媛為共同作者,宋威教授、葉旭軍副教授為論文的通訊作者。武漢大學(xué)為唯一署名單位。

維持腎功能和液體平衡對(duì)脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物應(yīng)對(duì)各種生理病理應(yīng)激至關(guān)重要。惡性腫瘤患者經(jīng)常出現(xiàn)腎功能失調(diào)和少尿癥,導(dǎo)致體液排出與毒素清除受損,嚴(yán)重危害機(jī)體健康。由于發(fā)病機(jī)制不明,透析是腫瘤相關(guān)腎功能失調(diào)的唯一治療方案。之前的研究主要聚焦抗腫瘤藥物的腎毒性,但近一半的實(shí)體瘤患者在確診時(shí)和治療前就出現(xiàn)腎功能失調(diào);腫瘤相關(guān)免疫或炎癥反應(yīng)也被認(rèn)為是潛在的致病因素。然而,惡性腫瘤是否及如何直接靶向腎臟、擾亂其生理功能,仍然大量未知。

腎小管上皮細(xì)胞對(duì)水分子的轉(zhuǎn)運(yùn)是機(jī)體排水的關(guān)鍵步驟,存在于不同物種中,包括人和果蠅,且受到激素調(diào)控。人和果蠅都有多種促進(jìn)腎小管排水的利尿素,但其對(duì)立面抗利尿素的研究非常有限。果蠅中目前沒有明確的抗利尿素,人體唯一的抗利尿素精氨酸血管加壓素(AVP)也很難解釋諸多生理病理調(diào)控。

從右至左分別為陳媛,徐文浩,宋威,葉旭軍,李戈銳

針對(duì)這些問題,宋威和葉旭軍團(tuán)隊(duì)通過保守的果蠅腫瘤模型和高通量體內(nèi)篩選,鑒定了果蠅中第一例抗利尿激素——F亞型離子轉(zhuǎn)運(yùn)肽(ITPF),并揭示它由惡性腫瘤和腸道內(nèi)分泌細(xì)胞分泌,直接作用于果蠅馬氏管(類似于人的腎小管)破壞其排水功能,導(dǎo)致嚴(yán)重的體液潴留。具體分子機(jī)制包括ITPF直接激活馬氏管星狀上皮細(xì)胞中的G蛋白偶聯(lián)受體TkR99D及其下游NOS-cGMP信號(hào)通路,抑制液體排出。另一方面,他們還首次發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物神經(jīng)激肽3受體(NK3R)作為果蠅TkR99D的同源物在腎小管上皮細(xì)胞中表達(dá),通過小分子藥物阻斷NK3R有效改善多種惡性腫瘤導(dǎo)致的小鼠腎小管功能障礙。

因此,該工作鑒定了一種跨物種廣譜、介導(dǎo)腫瘤和腎臟互作的新型抗利尿通路,并為癌癥相關(guān)腎功能失調(diào)提供了新的治療靶點(diǎn)。該工作得到了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃和面上項(xiàng)目、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)、武漢大學(xué)“雙一流”建設(shè)專項(xiàng)人才經(jīng)費(fèi)及醫(yī)學(xué)研究院儀器設(shè)備共享中心的支持。

據(jù)了解,宋威團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期專注于器官交流和代謝免疫的調(diào)控,結(jié)合果蠅、小鼠和臨床觀察研究分泌蛋白介導(dǎo)腸道或惡性腫瘤對(duì)各組織器官的遠(yuǎn)程調(diào)控,揭示癌癥惡病質(zhì)、肥胖和糖尿病等重大疾病的全新發(fā)病機(jī)理和治療靶點(diǎn)。葉旭軍團(tuán)隊(duì)聚焦于衰老相關(guān)慢性病的基礎(chǔ)與臨床研究,包括肺纖維化、腎損傷以及心血管代謝性疾病等,主持國(guó)家級(jí)科研及教學(xué)項(xiàng)目7項(xiàng),研究成果曾獲湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和科技推廣三等獎(jiǎng)。

論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06833-8



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