综述:靶向胶质母细胞瘤中的胆固醇和脂质代谢:切断能量供给的新策略

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Cell Death & Disease 9.6

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  本综述系统阐述了胶质母细胞瘤(GBM)中胆固醇与脂质代谢重编程的核心作用,揭示了其通过驱动致癌信号(如EGFR/PI3K/Akt/mTOR)、维持干细胞特性(如CD133/SOX2/CD44)、促进免疫逃逸(如T细胞耗竭/巨噬细胞M2极化)及介导治疗抵抗的关键机制。作者强调靶向代谢通路(如使用他汀类/FASN抑制剂)可协同增强放疗/化疗(TMZ)效果,为突破GBM治疗瓶颈提供了新视角。

  
胶质母细胞瘤生物学行为:现有认知
胶质母细胞瘤(GBM)具有高度异质性和可塑性,其转录亚型包括间充质样(MES-like)、星形细胞样(AC-like)、少突胶质前体样(OPC-like)和神经前体样(NPC-like)。EGFR扩增(尤其变异体EGFRvIII)、NF1功能缺失、PTEN突变等遗传改变驱动肿瘤生长。关键信号通路如EGFR/PI3K/Akt/mTOR的过度激活促进细胞增殖、脂质合成和治疗抵抗。肿瘤干细胞标志物(如SOX2、CD44、CD133)通过激活PI3K/Akt通路维持自我更新和耐药性。
代谢重编程:胆固醇与脂质的核心作用
GBM细胞独特地依赖外源性胆固醇摄取(通过LDLR),而非从头合成,以避免ABCA1介导的胆固醇外排。胆固醇前体(如甲羟戊酸、法尼基二磷酸)通过激活Ras/Akt通路促进肿瘤生长。胆固醇代谢产物(如24-羟基胆固醇、25-羟基胆固醇)具有双重作用:前者通过LXR诱导凋亡,后者则抑制树突细胞CCR7表达并促进免疫耐受。脂筏作为胆固醇富集膜微结构,对EGFR、CD133、CD44等膜蛋白的定位和信号转导至关重要,破坏脂筏可抑制致癌信号。
肿瘤微环境与免疫逃逸的代谢调控
星形细胞通过分泌TGF-β和胆固醇支持GBM生存。胆固醇在CD8+ T细胞中积累导致耗竭(PD-1/2B4上调)和凋亡。小胶质细胞中脂肪酸氧化(FAO)增强(如PLD3、PDK4上调)抑制TLR9信号,削弱抗肿瘤免疫。脂质负载巨噬细胞(LLM)通过降解髓鞘提供脂肪酸和胆固醇,并表达免疫抑制因子(ATF3/C/EBPβ)。GBM外泌体诱导巨噬细胞脂滴积累,促进血管生成(VEGF-A)和免疫抑制。
脂肪酸代谢的复杂调控网络
GBM通过脂肪酸合成酶(FASN)上调进行从头脂质合成,维持干细胞特性和血管生成(HIF-1α/VEGF-A)。FASN受EGFR、USP2a和辐射调控,抑制其活性可诱导细胞周期阻滞(p27积累)和凋亡。脂肪酸结合蛋白(FABP7)保护GBM免受铁死亡,却促进T细胞凋亡。硬脂酰-CoA去饱和酶(SCD1)和内质网应激抵抗相关,而DGAT1抑制则促进细胞色素c释放和凋亡。
过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)的双重角色
PPARα在缺氧区域高表达,通过上调CPT1C和UHRF1促进FAO和表观遗传沉默,驱动肿瘤生长。PPARγ则通过抑制Akt、上调Bax/Bad诱导凋亡,并增强PTEN表达,但可能促进巨噬细胞M2极化。
治疗抵抗与药物重定位
胆固醇/脂质代谢重编程导致放疗和替莫唑胺(TMZ)抵抗:辐射后不饱和脂肪酸积累保护内质网应激;TMZ耐药细胞中SP1介导的花生四烯酸转化为PGE2,促进FAO和线粒体动态改变。他汀类(如匹伐他汀)、FASN抑制剂(奥利司他)、胆固醇吸收抑制剂(依折麦布)在临床前研究中显示协同放疗/化疗的潜力,但临床试验中他汀类药物(如阿托伐他汀、洛伐他汀)尚未显著改善生存期。中枢神经系统多参数优化(CNS-MPO)评分提示部分药物需优化血脑屏障穿透性。
未来研究方向包括靶向脂筏完整性、诱导细胞分化以削弱代谢可塑性,以及探索代谢干预与免疫治疗的协同效应。
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