膽管癌(CCA)是第二常見的原發性肝臟惡性腫瘤,5年生存率僅為5%-15%,且發病率與死亡率持續上升。盡管在分子腫瘤學領域取得了進展,但膽管癌的預后仍然很差,這凸顯了開發全新治療靶點的迫切需求。
2025年7月31日,華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院會同湖北省肝膽胰疾病重點實驗室、國家衛生健康委器官移植重點實驗室團隊,共同在期刊Gut發表論文“Targeting Aurora kinase B regulates cholesterol metabolism and enhances chemoimmunotherapy in cholangiocarcinoma”,通過CRISPR/Cas9敲除篩選,發現Aurora激酶B(AURKB)在CCA中高表達且具有強依賴性。作者在CCA來源類器官(PDO)模型中驗證后發現,AURKB通過增強腫瘤內游離膽固醇的生成促進CCA的進展,而敲除AURKB能夠顯著改善CCA免疫微環境、增強T細胞抗腫瘤活性,相關抑制劑AZD1152與吉西他濱的聯合使用更是顯示出顯著的協同效應,能夠顯著增強膽管癌對化療和免疫治療的敏感性。總之,本文使用類器官平臺揭示了AURKB在CCA中的依賴性與治療潛力,為臨床轉化提供了實驗和模型依據。

01 潛在靶點的篩選與驗證
研究團隊首先在23條CCA細胞系中,利用基于DepMap數據庫設計的CRISPR/Cas9 sgRNA文庫篩選,鑒定出包括AURKB在內的六種關鍵激酶依賴靶點。其中,AURKB較其他激酶上調水平最顯著且與不良預后相關,且AURKB僅在腫瘤組織中表達。

圖:AURKB是CCA的特異性依賴基因,其高表達提示預后不良
為了驗證AURKB在膽管癌中的作用,在常規細胞系之外,團隊還從多位膽管癌患者的腫瘤組織中分別構建了類器官模型(PDOs)。這些類器官保留了患者特異性以及原代腫瘤的分子及結構特性,在含有EGF、FGF、R-spondin1等生長因子的專用培養基中擴增,是理想的體外實驗平臺。團隊隨后在包括PDOs在內的多種平臺上進行了AURKB敲除或抑制實驗,結果發現,典型的高AURKB表達的PDOs與體內小鼠模型均出現顯著的生長抑制。該結果凸顯了AURKB在類器官體系中對CCA生長的關鍵依賴性。
不過,需要注意的是,由于患者分子背景不同,部分PDOs的AURKB表達接近正常水平,因此未收到敲除實驗的影響,該結果也提示,AURKB靶向治療需要先對患者進行分子分型(如IHC或RNA測序判斷AURKB表達水平)來篩選適用人群。

圖:PDOs和體內實驗共同確認,AURKB在膽管癌的進展中起著不可或缺的作用
02 AURKB對膽固醇代謝的調控機制
接下來,RNA-seq和靶向脂質組學揭示,AURKB的缺失顯著下調膽固醇代謝通路,導致膽固醇酯水平及總膽固醇含量減少。這一效應依賴于AURKB的激酶活性。與此一致的是,臨床CCA組織的膽固醇水平高于鄰近正常組織,且與AURKB表達正相關。

圖:AURKB 通過 NCEH1 增加腫瘤內的膽固醇水平
在PDO培養體系中,研究團隊發現,AURKB缺失導致膽固醇減少,從而抑制細胞增殖。而外源性膽固醇補充可繞過AURKB通路,部分逆轉AURKB缺失導致的生長抑制。相比2D細胞系,PDO更能保留患者腫瘤在膽固醇積累和代謝通路上的原始特征,驗證了AURKB–膽固醇軸在原發性組織中的生物學意義,再次證明AURKB主要通過促進游離膽固醇生成驅動CCA進展 。

圖:AURKB通過增強腫瘤內膽固醇的生成來促進CCA的進展
03 AURKB影響免疫微環境
研究團隊還發現,AURKB的缺失能夠顯著改善膽管癌的免疫微環境。scRNA-Seq分析顯示,AURKB缺失的膽管癌模型中T細胞(尤其CD8?)比例增加,且這些T細胞表現出更強的細胞毒性功能和更低的耗竭水平。這一效應可以通過膽固醇補充來逆轉。
以上結果進一步證實,AURKB通過膽固醇依賴性途徑調節T細胞功能、介導免疫機制,具有成為臨床靶點的可行性。

圖:AURKB 通過增加腫瘤中的游離膽固醇來破壞 CCA 的抗腫瘤免疫微環境
04 靶向AURKB的治療策略
基于上述發現,研究團隊進一步探索了靶向AURKB的治療策略。他們發現,在體內實驗中,AURKB抑制劑AZD1152單獨使用或與吉西他濱聯合使用均降低了腫瘤中的膽固醇水平,顯著增強膽管癌對化療和免疫治療的敏感性,并抑制了腫瘤的生長。在體外類器官模型中,AZD1152與吉西他濱(gemcitabine)的聯合使用顯示出顯著的協同效應(CI值<1),且未觀察到合成致死性,支持兩藥在臨床上能夠更有效地抑制膽管癌細胞的增殖。這一結果在類器官體系中更具臨床相關性,因為PDO能夠保留腫瘤間的異質性及原發組織中的藥物敏感特征。

圖:靶向AURKB可增強CCA治療中對化學免疫療法的敏感性
05 總結
本研究通過系統性的篩選和多組學分析,揭示了AURKB在膽管癌中的關鍵作用,并提出了靶向AURKB或降低膽固醇水平的新治療策略。這一策略有望顯著改善膽管癌患者的預后,并為臨床治療提供新的選擇。此外,本研究還揭示了膽固醇代謝與腫瘤免疫微環境之間的密切聯系,為理解腫瘤免疫逃逸機制提供了新的視角。

圖:服用辛伐他汀可抑制膽管癌進展并增強化學免疫療法的效果
本文中,患者來源類器官(PDOs)的使用確保了對靶點AURKB的高保真性。PDO保留了CCA組織特有的膽固醇代謝特征,使得代謝-表型關聯實驗更貼近生理條件,因此不僅為揭示CCA關鍵驅動基因提供了更可靠的平臺,也為代謝機制和聯合用藥的研究奠定了高度生理相關的模型基礎,凸顯了類器官這一新型技術在新藥篩選和方案優化中的應用前景。
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參考資料
Liu F, Chen W, Zhang Z, et al. Targeting Aurora kinase B regulates cholesterol metabolism and enhances chemoimmunotherapy in cholangiocarcinoma. Gut. Published online July 31, 2025. doi:10.1136/gutjnl-2025-335291
