代谢异常是恶性肿瘤的重要特征,异常的代谢在诱发细胞恶性转化过程中的作用及机制已成为生物医学研究的前沿领域。近年来,脂质代谢重编程在肿瘤恶性进程中的作用已取得诸多重要的研究成果。复旦大学附属华山医院董琼珠教授在Wiley发行的MedComm上发表论文,系统综述了脂质代谢在肿瘤发生发展中的作用和调控机制以及干预脂质代谢的肿瘤治疗新策略,为开发肿瘤治疗的新疗法提供重要依据和方向[1]。本文通讯作者为复旦大学附属华山医院的钦伦秀、董琼珠及德国科隆大学的赵越,第一作者为复旦大学附属华山医院伏炎和邹添添。
脂质分子主要包括脂肪酸、甘油酯和类脂三类,是生物膜的关键组分,参与多种重要生命活动。多种疾病的发生发展与脂质代谢失调密切相关,如糖尿病、肥胖症、非酒精性脂肪肝等。越来越多的研究证实脂质分子在肿瘤的发生发展中也发挥重要作用,在肿瘤中脂质代谢发生高度重编程[2],了解脂代谢重编程有利于开发新的肿瘤疗法。
肿瘤细胞主要通过影响脂肪酸、磷脂和胆固醇三大脂质分子的摄取、合成和分解等途径来引起脂代谢重编程(图1)。一方面,脂代谢重编程使得肿瘤细胞产生更多的能量,有利于肿瘤细胞在营养匮乏的微环境中存活;另一方面,脂代谢重编程产生的信号分子可激活肿瘤相关信号通路,促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移[3]。如,肿瘤细胞利用谷氨酰胺和葡萄糖衍生的乙酰辅酶A合成大量的胆固醇和脂肪酸,为其提供能量;同时,胆固醇合成过程中产生的代谢物以及调控脂肪酸合成的相关因子可以激活致癌信号。
图1 Lipid metabolism in cancer
肿瘤细胞中脂质代谢的重编程与肿瘤微环境(TME)有着极其密切的交互作用。TME中的酸性pH有助于增强癌细胞中胆固醇和脂肪酸的合成,而正常脂肪细胞能激活AMPK促进肿瘤细胞中脂肪酸氧化;同时,脂肪细胞强化的脂解作用会产生可被癌细胞吸收的脂滴,两者皆有助于为癌细胞提供燃料。另外,TME中的Leptin和TH-17分泌的IL-17通过激活STAT3信号通路促进脂肪酸的摄取和氧化,为癌细胞提供能量的同时维持TME的酸性(图2)。
图2  Microenvironment-mediated lipid metabolic reprogramming in cancer
综上所述,脂质摄取、合成和分解异常与肿瘤的发生发展密切相关,目前临床前研究和临床研究结果表明多种靶向脂质代谢方案显示出良好的抗癌效果。然而,依赖脂质代谢重编程机制,开发靶向脂质代谢的肿瘤治疗策略仍面临诸多挑战,对肿瘤脂质代谢异常的深入理解将为肿瘤治疗提供新的思路和手段。
参考文献
[1] Fu Y, Zou T, Shen X, et al. Lipid metabolism in cancer progression and therapeutic strategies. MedComm. 2020;1–33. https://doi.org/10.1002/mco2.27
[2] Snaebjornsson MT, Janaki-Raman S, Schulze A. Greasing the wheels of the cancer machine: The role of lipid metabolism in cancer.Cell Metab. 2020;31(1):62-76.
[3] Li Z, Kang Y. Lipid metabolism fuels cancer's spread. Cell Metab. 2017;25(2):228-230.
引用论文
Fu Y, Zou T, Shen X, et al. Lipid metabolism in cancer progression and therapeutic strategies. MedComm. 2020;1–33. https://doi.org/10.1002/mco2.27
*中文翻译仅供参考,所有内容以英文原文为准。
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通讯作者简介
董琼珠
复旦大学生物医学研究院研究员,复旦大学附属华山医院教授,博士生导师。上海市优秀学术带头人,上海市地高建“癌转移与原创生物药”战略团队骨干成员。中国抗癌协会肿瘤转移专业委员会常委、中国抗癌协会肿瘤代谢专业委员会委员、中国医师协会器官移植医师分会组织和细胞移植专业委员会委员、上海市医学会肿瘤靶分子委员会委员。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金等各级课题十余项。在国际学术期刊发表SCI论文40余篇,其中4篇论文被web of science列为高被引论文,并担任多本SCI杂志编委。
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