北京時間2024年2月10日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心許軍團(tuán)隊和哈佛大學(xué)Norbert Perrimon團(tuán)隊在Nature Communications在線發(fā)表題為“Mechanistic characterization of a Drosophila model of paraneoplastic nephrotic syndrome”的研究文章。該研究結(jié)合果蠅遺傳學(xué)和單核轉(zhuǎn)錄組方法鑒定了果蠅腎腸之間交流調(diào)控機制，發(fā)現(xiàn)了腸道腫瘤分泌因子Pvf1激活腎臟PvR/JNK/Jra信號通路導(dǎo)致了腎臟系統(tǒng)性功能衰竭，研究為未來副腫瘤（癌旁器官）病變臨床研究提供了新的理論見解。

果蠅已成為研究致病性腫瘤與宿主相互作用的簡單而強大的模型。果蠅具有與哺乳器官功能相當(dāng)?shù)钠鞴?，包括消化道、肝臟、脂肪組織和腎臟，并且已經(jīng)建立了許多模型來研究腫瘤引發(fā)的器官特異性疾病。例如，果蠅腫瘤模型中JAK-STAT 信號傳導(dǎo)升高會破壞血腦屏障，從而導(dǎo)致死亡。此外，果蠅中兩種腫瘤分泌因子，Unpaired 3（Upd3）以及 PDGF- and VEGF-related factor 1（Pvf1），以宿主肌肉和脂肪體為目標(biāo)，刺激身體消瘦，從而引起惡病質(zhì)。副腫瘤（癌旁器官）綜合征發(fā)生在癌癥患者中，源于遠(yuǎn)離腫瘤或其轉(zhuǎn)移灶的器官功能障礙。副腫瘤綜合征可影響體內(nèi)多種器官；然而，人們對腫瘤影響宿主器官的病理機制知之甚少。最近對果蠅的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤分泌因子靶向宿主器官，從而導(dǎo)致病理效應(yīng)。在本研究中，利用果蠅腸道腫瘤模型描述了腫瘤誘發(fā)腎功能障礙的新機制：腸道腫瘤導(dǎo)致腎（馬氏管）功能障礙，包括誘導(dǎo)腎結(jié)石形成、腹水和尿酸積累；腸道腫瘤分泌的PDGF/VEGF信號配體Pvf1激活腎主細(xì)胞中的PvR/JNK/Jra信號通路；單核轉(zhuǎn)錄組（snRNA-seq）顯示腎臟基因的紊亂表達(dá)和副腫瘤性腎綜合征樣表型。總而言之，本項研究提供了對腫瘤引起的腎功能障礙的全面了解，描述了腸道腫瘤擾亂腎臟功能的重要機制，對副腫瘤綜合征的治療具有臨床意義。

中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心許軍研究員和哈佛大學(xué)劉穎博士為本文的共同第一作者。中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心許軍研究員和哈佛大學(xué)劉穎博士以及Norbert Perrimon教授為本文的共同通訊作者。中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心博士后楊芳穎、科研助理曹雨柔以及研究生張帥、哈佛大學(xué)Weihang Chen、Joshua Shing Shun Li、Aram Comjean、Yanhui Hu參與了該研究。本研究得到了中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心啟動經(jīng)費、芬蘭Suomen Kulttuurirahasto、英國Cancer Research、美國National Cancer Institute以及HHMI等項目資助。

全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-45493-8

圖1. 果蠅腸道腫瘤引起的腎功能障礙表型。

圖2. 果蠅腸道腫瘤誘導(dǎo)腎功能障礙模型。