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综述:癌症中羧酸代谢的机制、微环境相互作用及治疗机遇
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月28日 来源:Metabolism 10.9
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这篇综述系统阐述了癌症细胞通过重编程羧酸代谢(包括乳酸、脂肪酸和氨基酸)驱动肿瘤进展的机制,重点解析了乳酸介导的肿瘤微环境(TME)酸化、脂肪酸代谢促癌、氨基酸调控生存及代谢网络互作四条通路,并探讨了靶向代谢酶(如LDH、FASN)和转运体(如MCTs)的治疗潜力。
Warburg效应与乳酸代谢
癌细胞即便在氧气充足时仍优先选择糖酵解(瓦氏效应),产生大量乳酸。乳酸不仅是能量载体,更通过酸化TME(pH可低至6.0)促进免疫抑制:抑制细胞毒性T细胞功能,同时激活调节性T细胞(Treg)。关键酶乳酸脱氢酶A(LDHA)将丙酮酸转化为乳酸,其过表达与肿瘤转移正相关。靶向LDHA的抑制剂(如FX11)已在临床前模型中显示可逆转免疫抑制。
脂肪酸代谢紊乱与癌症
脂肪酸合成酶(FASN)在癌细胞中异常活跃,推动脂质膜合成和信号分子(如前列腺素)产生。卵巢癌中FASN水平升高与化疗耐药相关,而抑制剂TVB-2640可阻断脂筏形成,抑制EGFR信号传导。值得注意的是,游离脂肪酸通过结合G蛋白偶联受体(如GPR40)直接激活PI3K/AKT通路,驱动细胞增殖。
氨基酸代谢的癌症特异性重编程
谷氨酰胺酶(GLS1)介导的谷氨酰胺分解为α-酮戊二酸(α-KG),维持三羧酸循环(TCA)运转。敲除GLS1可导致癌细胞“代谢饥渴”,而药物CB-839正进行临床试验。此外,色氨酸代谢酶IDO1通过消耗微环境色氨酸激活免疫检查点,联合PD-1抑制剂可增强抗肿瘤效果。
羧酸代谢网络的整合作用
琥珀酸(TCA循环中间体)积累可稳定缺氧诱导因子HIF-1α,促进血管生成;而支链氨基酸(BCAAs)则通过mTORC1通路协调蛋白质合成。代谢物间的“交叉喂养”现象(如癌细胞分泌乳酸被成纤维细胞摄取)揭示了靶向代谢需考虑细胞亚群异质性。
挑战与展望
当前面临肿瘤代谢可塑性和微环境动态变化的难题。未来方向包括:开发LDHA亚型选择性抑制剂、联合免疫检查点阻断剂、基于代谢组学的分层治疗。例如,通过13C标记追踪乳酸流向,可识别对MCT4抑制敏感的肿瘤亚群。
(注:全文严格依据原文缩编,未添加非文献内容,专业术语均保留原文格式如HIF-1α、Treg等)
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