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Obwohl in den letzten Jahrhunderten erhebliche Fortschritte in der Onkologie erzielt wurden, bleibt Krebs weltweit eine der Hauptursachen für Todesfälle und Krankheitsbelastungen 1,2. Das aktuelle klinische Management stützt sich zunehmend auf multimodale Behandlungsstrategien, bei denen verschiedene therapeutische Ansätze kombiniert werden, um die Wirksamkeit zu maximieren und gleichzeitig das Überleben und das allgemeine Wohlbefinden der Patienten zu verbessern2. In diesem Zusammenhang hat sich die Krebsimmuntherapie rasch zu einer zentralen Säule der modernen Onkologie entwickelt. Seine Vorteile – darunter Zielselektivität, anhaltende therapeutische Effekte, Anwendbarkeit über mehrere Tumortypen, resistenzmindernde Fähigkeit und Kompatibilität mit anderen Behandlungen – haben großes Interesse geweckt. Dennoch bleibt seine klinische Anwendung durch mehrere Faktoren eingeschränkt, darunter variable Patientenreaktion, immunbezogene Toxizitäten, erworbene Resistenz, eine hohe wirtschaftliche Belastung und Einschränkungen bei der Behandlungsüberwachung. Diese Herausforderungen unterstreichen die Notwendigkeit kontinuierlicher Verfeinerung und Innovation in diesem Bereich. Gleichzeitig hat sich die metabolische Umprogrammierung als Markenzeichen von Krebs etabliert, wobei der Lipidstoffwechsel zunehmend Aufmerksamkeit erregt. Veränderungen in der Lipidaufnahme, -synthese und -nutzung bieten eine wesentliche Unterstützung für das Wachstum und das Überleben von Tumorzellen und können auch eine Rolle bei der Entwicklung therapeutischer Resistenzspielen. Umprogrammierte Lipidaufnahme und -nutzung unterstützen die Proliferation von Krebszellen und können zur therapeutischen Resistenz beitragen5. Darüber hinaus wurden lipidbezogene Biomarker mit der Patientenprognose und der Behandlungsansprache in Verbindung gebracht 6,7. Trotz zunehmender Aufmerksamkeit sind die Mechanismen des Lipidstoffwechsels bei Krebs und die Entwicklung wirksamer lipidgerichteter Therapien weiterhin unzureichend verstanden, was weitere Untersuchungen rechtfertigt.
Phosphatidylserinsynthasen, PTDSS1 und PTDSS2, sind Schlüsselenzyme, die für die Biosynthese von Phosphatidylserin (PS)8,9,10 verantwortlich sind, einem der wichtigsten anionischen Phospholipide in Zellmembranen11, das für die Aufrechterhaltung der Membranstruktur und Funktion unerlässlichist. Diese Enzyme weisen eine moderate Sequenzähnlichkeit (~32%)13 auf und besitzen mehrere transmembranale Regionen, die hauptsächlich auf das endoplasmatische Retikulum und mitochondrienassoziierte Membranen 14,15,16 lokalisiert sind. PS wird durch eine Serinaustauschreaktion mit bestehenden Phospholipiden 8,9 erzeugt, wobei PTDSS1 bevorzugt Phosphatidylcholin17,18 und PTDSS2 mit Phosphatidylethanolamin19,20 verwendet. PTDSS1 ist breit über Gewebe21 exprimiert, während PTDSS2 eine stärkere eingeschränkte Verteilung mit höheren Konzentrationen in Maus-Gehirnneuronen und Testikel-Sertoli-Zellen19 aufweist. Funktional ist PTDSS2 für die normale Hodenentwicklung unerlässlich, da etwa 10 % der männlichen Knockout-Mäuse Unfruchtbarkeit und eine verkleinerte Hodengröße zeigen – ein Phänotyp, der bei PTDSS1-defizienten Mäusen19 nicht beobachtet wird. Obwohl die Löschung eines einzelnen Gens eines der beiden Enzyme die Lebensfähigkeit nicht beeinträchtigt, führt der gleichzeitige Verlust zu embryonaler Lethalität19,22, was die Bedeutung der PS-Biosynthese für das Zellüberleben unterstreicht. Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass eine Dysregulation von PTDSS1 und PTDSS2 in Tumoren mit veränderter tumorassoziierter Makrophageinfiltration und einer schlechteren Überlebensrate bei Brustkrebspatientinnen zusammenhängt23. Zusammen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass PTDSS1 und PTDSS2 für die Membranhomöostase entscheidend sind und ihre abnormale Expression zum Krankheitsverlauf beitragen kann, insbesondere bei Krebs.
Diese Studie vergleicht systematisch die Pankrebs-Effekte von PTDSS1 und PTDSS2 auf Tumorexpression, Prognose, Stammbild, Immunregulation, genomische Veränderungen und Behandlungsansprechwert. Im Gegensatz zu früheren Studien, die sich auf einzelne Krebsarten oder isolierte Lipidstoffwechselereignisse konzentrierten, integriert die vorliegende Forschung Multi-Omics-Daten, um potenzielle Zusammenhänge zwischen Phosphatidylserin-Biosynthese, Tumorimmunität und Krebsprogression zu untersuchen. Die Analyse umfasst Expressionsmuster, Korrelationen mit Tumormerkmalen und immunbezogenen Faktoren, genomische Merkmale und die Vorhersage der Arzneimittelsensitivität. Diese Studie zielt darauf ab, das Verständnis der funktionellen Rollen von PTDSS1 und PTDSS2 über verschiedene Malignitäten hinweg zu vertiefen und eine theoretische Grundlage sowie praktische Leitlinien für die Entwicklung personalisierter Behandlungsstrategien zu bieten.