通过磷酸化PKM2负载的小细胞外囊泡在非小细胞肺癌中传播干性和化疗耐药的新途径。

背景：非小细胞肺癌（NSCLC）是癌症相关死亡的主要原因，其进展和治疗耐药受到癌症干细胞（CSCs）及其复杂的细胞间通讯机制的显著影响。小细胞外囊泡（sEVs）已成为细胞间信号传导的关键介质，影响肿瘤微环境调节和治疗耐药。本研究探讨了CSC来源的sEVs通过选择性分选在Y105位点磷酸化的丙酮酸激酶M2（pY105-PKM2）来传递干性特征的作用，该过程由衔接蛋白IQGAP1介导，支持NSCLC中CSC的维持和药物耐药。 方法：进行了体外和体内实验，包括蛋白质组学和转录组学分析，以确定sEV介导信号传导的关键调节因子。使用免疫沉淀、邻近连接测定和免疫荧光检查IQGAP1在将pY105-PKM2分选到sEVs中的作用。进行了功能测定，包括成球形成、化疗耐药测试、代谢评估和细胞周期分析，以评估sEV介导的pY105-PKM2递送对受体细胞的影响。此外，对NSCLC患者的肿瘤样本进行了免疫组织化学和生存分析，以建立临床相关性。 结果：我们揭示了CSC来源的sEVs传递干性特征以补充NSCLC中CSC池的新机制。CSC来源的sEVs富含pY105-PKM2，与增强的干性、化疗耐药和不良临床结局相关。机制上，IQGAP1被确定为通过与其他ESCRT组分TSG101的相互作用，促进pY105-PKM2选择性分选到sEVs中的衔接蛋白。用CSC来源的sEVs处理的受体细胞表现出代谢重编程、细胞周期进程减慢和化疗耐药增强。IQGAP1和pY105-PKM2的协同作用得到证实，突出了它们对CSC维持和恶性进展的关键贡献。 结论：本研究强调了CSC来源的sEVs通过IQGAP1介导的pY105-PKM2选择性分选在NSCLC进展和治疗耐药中的关键作用。通过揭示这一新途径，我们的发现为NSCLC中CSC池补充和治疗耐药机制提供了有价值的见解，确定IQGAP1和pY105-PKM2作为缓解CSC驱动的恶性肿瘤和提高治疗效果的有前景的治疗靶点。