PLA2驱动的脂质信号传导调控肺泡横纹肌肉瘤肿瘤起始细胞特性的机制与靶向治疗潜力

本研究针对转移性肺泡横纹肌肉瘤(ARMS)复发率高、生存率低的临床难题，深入探讨了肿瘤起始细胞(TICs)的代谢特性。研究人员通过转录组学和脂质组学分析发现，ARMS肿瘤球细胞中磷脂酶A2(PLA2)信号通路上调，介导脂质代谢重编程，促进肿瘤干细胞自我更新和迁移。研究证实PLA2抑制剂Darapladib可显著抑制肿瘤生长，而外源性亚油酸(LA)能逆转这种抑制效应，揭示了靶向PLA2脂质信号通路在ARMS治疗中的潜在价值。

　　

在儿童软组织肉瘤中，肺泡横纹肌肉瘤(ARMS)是最具侵袭性的亚型之一，尤其当肿瘤发生转移或复发时，患儿的五年生存率骤降至30%以下。这种严峻的临床现状背后，是一群极为“顽固”的细胞在作祟——肿瘤起始细胞(Tumor-initiating cells, TICs)，它们如同肿瘤世界的“种子”，具有强大的自我更新能力、抵抗传统化疗药物的特性，并能够驱动肿瘤的再生和转移。然而，科学家们对ARMS中这群特殊细胞的认知仍十分有限，特别是其独特的代谢特征如何支撑其“干性”维持，仍是一个待解的黑箱。近年来，越来越多的证据表明，脂质代谢在肿瘤干细胞的功能调控中扮演着关键角色，它不仅提供能量和生物膜组建的原料，还通过生成生物活性脂质介质，参与调控细胞内多种信号通路。其中，磷脂酶A2(Phospholipase A2, PLA2)超家族因能够水解磷脂释放脂肪酸（如亚油酸LA、花生四烯酸AA等）和溶血磷脂，而备受关注。但这些机制是否以及如何作用于ARMS的TICs，尚无系统研究。为此，Gupta等人在《Cell Communication and Signaling》发表最新研究，综合运用多组学及功能实验，揭示了PLA2介导的脂质信号重塑在ARMS TICs中的核心作用。

本研究主要依托体外肿瘤球培养模型富集TICs，采用RNA测序(RNA-Seq)和液相色谱－质谱联用(LC-MS/MS)脂质组学进行分子特征解析；使用小分子抑制剂Darapladib抑制PLA2活性，并通过体外肿瘤球形成实验、Transwell迁移实验及小鼠异种移植模型评估表型变化；借助Seahorse能量代谢分析系统评估细胞糖酵解与氧化磷酸化水平；此外还纳入患者来源异种移植(PDX)模型及正常人骨骼肌细胞(HSMM)作为对照。

研究结果

ARMS肿瘤球细胞显示干细胞因子富集且具有独特的转录组特征

通过培养Rh30、Rh41细胞系及ARMS PDX模型RHB280217来源的肿瘤球，研究人员发现其高表达OCT4、SOX2、NANOG及NOTCH3等干细胞相关转录因子。转录组分析显示，肿瘤球与贴壁细胞明显分离，存在大量差异表达基因，其中包括与细胞因子信号通路和脂代谢相关基因的显著上调。

脂质代谢通路上调而糖酵解在肿瘤球中受到抑制

基因集富集分析突显了肿瘤球中脂质代谢途径（包括亚油酸LA、α-亚麻酸ALA及花生四烯酸AA代谢）的激活，尤其是PLA2家族成员（PLA2G5、G6、G2D、G7）表达普遍上升，酶活检测也验证了这一现象。相反，糖酵解相关基因如ENO1、PFKM、LDHA则显著下调，提示TICs发生明显的代谢重编程。

脂质组学分析揭示肿瘤球中特殊的甘油三酯组成及PLA2相关脂质物种的高周转

脂质组层面，肿瘤球中富含LA衍生的甘油三酯(TG)及溶血磷脂，同时脂滴相关TG明显增多。基因表达分析显示脂质摄取蛋白CD36和核受体PPARG表达上升，BODIPY和Oil Red O染色也证实肿瘤球内脂滴积累显著，表明脂质存储与代谢重塑是TICs的重要特征。

PLA2介导的脂质重塑支持肿瘤球形成和细胞运动

功能实验显示，PLA2抑制剂Darapladib对ARMS细胞（尤其是TICs）具有选择性毒性，可显著抑制肿瘤球形成和细胞迁移。在小鼠模型中，Darapladib处理组肿瘤体积和重量减小，小鼠生存期延长，且肿瘤内干细胞因子及CD36表达下降，证实PLA2抑制能有效靶向TICs并延缓肿瘤进展。

亚油酸信号与代谢可塑性支持PLA2驱动的肿瘤发生

外源添加LA可部分恢复因PLA2抑制导致的肿瘤球形成和迁移缺陷，说明LA信号在维持TIC功能中起重要作用。进一步代谢通量分析表明，TICs糖酵解水平较低，且抑制脂肪酸氧化(FAO)或糖酵解均不能完全阻断肿瘤球形成，凸显其代谢灵活性。

结论与意义

本研究系统阐释了ARMS TICs中脂质代谢的重编程特征，发现PLA2家族酶通过促进LA衍生的脂质信号分子生成，调控TICs的自我更新、运动及体内成瘤能力。抑制PLA2不仅削弱TIC功能，还可延长小鼠生存期，而这一效应可被LA逆转。值得注意的是，TICs不依赖单一能量代谢途径，展现出高度的代谢可塑性。该研究不仅深化了对ARMS干细胞生物学特性的理解，也为临床靶向脂质信号通路——尤其是PLA2——治疗高危ARMS提供了坚实的实验依据。未来可进一步探索特定PLA2亚型的功能及LA下游信号效应分子，推动转化研究的发展。