
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:揭示靶向线粒体功能和行为以克服癌症化疗耐药的景观
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:Journal of the National Cancer Center 7.6
编辑推荐:
这篇综述系统阐述了线粒体在癌症化疗耐药中的核心作用,聚焦线粒体重塑(融合/分裂、线粒体自噬)、细胞器互作(MAMs、LD接触)、代谢重编程(OXPHOS、谷氨酰胺代谢)及细胞死亡调控(凋亡、铁死亡、铜死亡)等机制,为开发靶向线粒体的抗癌策略提供了理论依据。
线粒体作为能量工厂和信号枢纽,其异常重塑是肿瘤耐药的关键驱动因素。线粒体转移通过TNTs或EVs实现细胞间通讯,帮助癌细胞恢复呼吸功能(如AML通过摄取BM-MSCs线粒体抵抗阿糖胞苷)。线粒体自噬(PINK1/Parkin通路)通过选择性清除损伤线粒体维持细胞稳态,而过度激活会导致药物外排(如卵巢癌中CRL4抑制自噬引发顺铂耐药)。线粒体动力学失衡同样关键:融合蛋白MFN1/2和OPA1上调可稳定线粒体网络(如肺腺癌通过OPA1介导的嵴结构维持对吉非替尼耐药),而DRP1介导的过度分裂则通过ROS-NRF2通路增强抗氧化防御(如乳腺癌中软基质诱导分裂促进顺铂抵抗)。此外,mtDNA突变(如ATPase6突变致胰腺癌5-FU耐药)和拷贝数变异也显著影响药物敏感性。
线粒体-内质网接触(MAMs)是钙离子和脂质交换的核心平台。GRP75介导的IP3R-VDAC1复合体异常(如卵巢癌中VDAC1高表达抑制ROS累积)和Bcl-2家族对钙流的调控(如PML缺失致IP3R磷酸化异常)均可抑制凋亡。线粒体-脂滴(LD)接触通过PLIN4等蛋白促进脂肪酸氧化(如TNBC中PLIN4保护LD完整性导致阿霉素耐药),而溶酶体接触(如RAB7调控的囊泡分泌)和细胞骨架互作(β-tubulin通过VDAC影响DNA修复)同样参与耐药。
肿瘤通过劫持线粒体代谢实现生存优势。糖酵解增强(如HIF-1α激活致结直肠癌5-FU耐药)和pH失衡可排斥碱性药物;脂代谢重编程中,CD36上调(乳腺癌抗HER2治疗)和LD累积(如AKR1C3抑制肝癌铁死亡)是典型机制;氨基酸代谢则以谷氨酰胺(SLC1A5维持胰腺癌吉西他滨抵抗)和天冬酰胺(GCN2-ATF4通路支持胰腺癌生长)为核心。BCAA代谢酶BCAT1/2的异常(如肺癌中BCAT1诱导EGFR-TKI耐药)进一步强化代谢弹性。
线粒体调控的凋亡(BAX/BAK激活受阻)、焦亡(GSDMD切割线粒体膜)、铁死亡(GPX4抑制致脂质ROS累积)和铜死亡(FDX1介导的DLAT聚集)均可能被肿瘤劫持。例如,AML中CLPB-OPA1互作稳定嵴结构抵抗Venetoclax,而铜转运蛋白CTR1外排铂类药物导致经典耐药。靶向这些通路(如纳米铜诱导铜死亡联合免疫治疗)展现出突破耐药瓶颈的潜力。
整合线粒体重塑(如MFN2抑制剂)、代谢干预(如谷氨酰胺酶抑制剂)和死亡通路激活(如铁死亡诱导剂)的多维策略,或将成为克服化疗耐药的新范式。未来需深入探索细胞器互作网络和代谢物信号传导,为精准治疗提供新靶点。
生物通微信公众号
知名企业招聘