综述:甲羟戊酸通路在胰腺导管腺癌中的作用:驱动代谢和细胞可塑性的机制

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Cancer Pathogenesis and Therapy

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  这篇综述深入探讨了甲羟戊酸(MVA)通路在胰腺导管腺癌(PDAC)代谢重编程中的核心作用,揭示了其通过胆固醇和类异戊二烯合成驱动KRAS信号传导、免疫逃逸和化疗抵抗的机制。文章系统梳理了MVA通路与Hippo-YAP/TAZ、Hedgehog等关键通路的交互,并评述了靶向治疗策略(如他汀类、双膦酸盐和SREBP抑制剂)的临床转化潜力,为突破PDAC治疗困境提供了新视角。

  

引言

胰腺导管腺癌(PDAC)是恶性程度最高的肿瘤之一,五年生存率仅13%。其独特的肿瘤微环境(TME)以缺氧、营养匮乏和致密纤维化为特征,迫使肿瘤细胞依赖代谢重编程维持生存。其中,甲羟戊酸(MVA)通路作为核心代谢轴,通过生成胆固醇和类异戊二烯(如FPP、GGPP),不仅支持膜生物合成和蛋白异戊烯化,更与KRASG12D
等致癌信号形成正反馈循环,成为PDAC治疗的突破口。

甲羟戊酸通路的生化调控

MVA通路始于乙酰辅酶A(CoA)的缩合,经HMG-CoA还原酶(HMGCR)催化生成甲羟戊酸——这是限速步骤,也是他汀类药物的靶点。下游产物FPP和GGPP分别介导KRAS蛋白的法尼基化和Rho家族蛋白的香叶酰香叶酰化,激活促癌信号。值得注意的是,胆固醇合成中的关键酶SQLE通过维持脂筏完整性,增强PI3K/AKT信号传导。

通路活性受多重调控:

  1. 转录调控:SREBP2在低胆固醇条件下激活,上调HMGCR和LDLR表达;
  2. 反馈抑制:胆固醇通过INSIG/SCAP复合物抑制SREBP切割;
  3. 能量感应:AMPK磷酸化HMGCR抑制其活性,而PI3K/AKT/mTOR通路则通过稳定SREBP促进脂质合成。

通路在PDAC发病中的多维作用

• 蛋白糖基化
MVA衍生的多萜醇(dolichol)是N-糖基化的载体。化疗耐药PDAC亚型中,糖基化水平升高可激活上皮-间质转化(EMT),而他汀类通过抑制MVA通路逆转这一过程。

• YAP/TAZ信号激活
GGPP介导的RhoA香叶酰化促进细胞骨架重塑,驱动YAP/TAZ核转位。临床前模型显示,他汀处理可通过JNK通路抑制YAP,并下调免疫检查点PD-L1表达。

• Hedgehog信号与脂筏
胆固醇修饰的SHH配体通过旁分泌激活癌相关成纤维细胞(CAF),而脂筏作为KRASG12D
的信号平台,其破坏可抑制PI3K/AKT磷酸化。

• 铁死亡与焦亡调控
MVA通路通过GPX4的硒代半胱氨酸tRNA异戊烯化抵抗铁死亡。在PDAC中,脂肪抑制素(fatostatin)通过抑制SREBP1诱导铁死亡,而辛伐他汀联合5-FU可激活gasdermin D介导的焦亡。

肿瘤微环境中的代谢博弈

PDAC的免疫抑制性TME与MVA通路密切相关:

  • Treg细胞:依赖GGPP维持FoxP3稳定性,他汀处理可减少肿瘤浸润Treg;
  • 低氧适应:HIF-1α上调HMGCR表达,同时截短型角鲨烯单加氧酶(SQLE)维持胆固醇合成;
  • 营养竞争:肿瘤细胞通过MVA通路消耗微环境乙酰辅酶A,抑制CD8+
    T细胞功能。

靶向治疗策略与挑战

现有抑制剂

  • 他汀类:阿托伐他汀通过降解DNAJA1 destabilize突变型TP53,但单药疗效有限;
  • 双膦酸盐:唑来膦酸抑制FDPS,与放疗联用可减轻纤维化;
  • SREBP抑制剂:脂肪抑制素下调SOX9表达,抑制肿瘤起始细胞。

组合疗法新方向

  1. 合成致死策略:FTI-277(法尼基转移酶抑制剂)联合KRASG12C
    抑制剂sotorasib;
  2. 代谢-免疫联合:辛伐他汀增强PD-1抗体疗效,通过降低MDSC募集;
  3. 纳米递送系统:载阿仑膦酸盐的蝎毒肽纳米颗粒显著提升细胞摄取效率。

未来展望

尽管MVA通路靶向治疗面临代谢补偿和瘤内异质性等挑战,但基于患者分层的精准医疗(如TP53突变状态联合SREBP抑制)和新型递送技术的结合,为改善PDAC预后带来希望。下一步需开发可动态监测通路活性的生物标志物,并利用类器官模型优化组合方案。

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