综述:癌症干细胞中的脂质代谢:重编程机制、交互作用与治疗策略

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Cellular Oncology 4.9

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  这篇综述系统阐述了癌症干细胞(CSCs)通过脂质代谢重编程(CD36/FASN/CPT1A等关键分子)维持自我更新、转移和治疗抵抗的机制,强调了肿瘤微环境(CAFs/CAAs/MSCs)的调控作用,并探讨了靶向SCD1、HMG-CoA还原酶等通路的治疗潜力,为开发抗肿瘤新策略提供了代谢视角。

  

脂质代谢在癌症干细胞中的核心作用

癌症干细胞(CSCs)作为具有自我更新、多向分化和治疗抵抗能力的特殊亚群,其存活高度依赖独特的代谢模式。近年研究发现,脂质代谢重编程是支撑CSCs恶性特征的核心机制,涉及脂肪酸摄取、储存、氧化和胆固醇合成等过程的协同调控。

代谢重编程的分子基础

CSCs通过CD36介导的脂质摄取显著增强,尤其在胶质母细胞瘤和卵巢癌中,CD36high亚群表现出更强的转移能力。细胞内脂滴(LDs)作为动态储能器,通过ACC依赖的途径积累,保护CSCs免受铁死亡威胁。

关键通路交互网络

  • Notch通路:SCD1催化产生的单不饱和脂肪酸(MUFAs)通过维持Notch1-Hes1信号促进干细胞特性
  • Wnt/β-catenin:SCD1生成的脂质修饰增强LRP5/6稳定性,激活经典Wnt信号
  • Hippo-YAP:甲羟戊酸途径产物通过异戊二烯化修饰调控YAP/TAZ核定位
  • Hedgehog:胆固醇修饰激活SMO受体,驱动Gli转录因子表达

微环境调控机制

肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)通过分泌miR-522抑制ALOX15,保护CSCs免于铁死亡;脂肪细胞(CAAs)直接传递游离脂肪酸激活CPT1B介导的β-氧化;间充质干细胞(MSCs)则通过lncRNA AGAP2-AS1上调FAO相关基因。

治疗靶点与挑战

临床前研究显示:

  • SCD1抑制剂(CAY10566)可阻断卵巢CSCs的Notch通路
  • CPT1A抑制剂(etomoxir)选择性抑制白血病干细胞
  • 他汀类药物通过抑制HMG-CoA还原酶破坏胆固醇合成
    需注意正常干细胞同样依赖部分脂质通路,未来需开发精准递送系统以提高治疗窗口。

组织特异性与未来方向

不同肿瘤中CSCs的代谢偏好存在差异:胶质瘤依赖CD36介导的脂质摄取,乳腺癌倾向SREBP1驱动的脂肪生成,而肝癌则通过ACSVL3强化FAO。整合单细胞脂质组学和空间转录组技术,将有助于揭示更精确的代谢弱点。

当前研究瓶颈在于:

  1. 缺乏特异性标记区分CSCs与正常干细胞
  2. 代谢状态随休眠-激活转换的动态变化
  3. 微环境异质性对治疗响应的调控
    突破这些限制将推动靶向脂代谢的联合疗法进入临床转化阶段。
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