脂肪细胞通过ANGPTL4/KLF4轴驱动三阴性乳腺癌糖酵解和转移的机制研究

《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》：Adipocytes-induced ANGPTL4/KLF4 axis drives glycolysis and metastasis in triple-negative breast cancer

本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)肿瘤微环境中脂肪细胞如何促进肿瘤进展这一关键问题，通过多组学分析和功能实验揭示了脂肪细胞通过分泌IL-6和释放游离脂肪酸(FFAs)，激活STAT3和PPARα信号通路诱导ANGPTL4表达，进而与转录因子KLF4相互作用促进糖酵解和转移的分子机制。该发现为TNBC治疗提供了新的靶点，具有重要临床意义。

　　

在乳腺癌的诸多亚型中，三阴性乳腺癌(TNBC)因其缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)表达，成为临床治疗最棘手的类型。这种侵袭性强、易转移的癌症约占乳腺癌病例的12-17%，却缺乏有效的靶向治疗方案。近年来，肿瘤微环境(TME)中的脂肪细胞因其独特的代谢支持功能备受关注，它们通过分泌细胞因子和提供能量底物促进肿瘤进展。然而，脂肪细胞如何重塑TNBC细胞的代谢特征并驱动其转移的具体机制仍不清楚。

安徽医科大学的研究团队在《Journal of Experimental》发表的研究论文，首次系统揭示了脂肪细胞通过ANGPTL4(血管生成素样蛋白4)/KLF4(克鲁佩尔样因子4)轴调控TNBC糖酵解和转移的分子机制。研究发现脂肪细胞通过分泌IL-6(白细胞介素6)和释放游离脂肪酸(FFAs)两条平行通路激活ANGPTL4表达，进而与转录因子KLF4相互作用形成正反馈循环，最终促进TNBC的糖酵解活性和转移能力。这一发现不仅阐明了脂肪细胞-TNBC细胞互作的新机制，更为TNBC治疗提供了潜在的新靶点。

研究人员运用了多种关键技术方法：通过RNA测序(RNA-seq)分析脂肪细胞共培养前后TNBC细胞的转录组变化；使用Seahorse能量代谢分析系统检测细胞外酸化率(ECAR)和氧消耗率(OCR)评估糖酵解和线粒体功能；采用免疫共沉淀(Co-IP)和分子对接技术验证ANGPTL4与KLF4的相互作用；建立尾静脉注射小鼠模型评估体内转移能力；利用58例乳腺癌组织微阵列进行临床相关性分析。

研究结果

脂肪细胞促进TNBC细胞糖酵解、迁移和侵袭

转录组分析发现脂肪细胞共培养显著改变了TNBC细胞的基因表达谱，特别是上调了糖酵解相关通路。代谢检测显示脂肪细胞使TNBC细胞的葡萄糖摄取增加2.5倍，ATP产量提高40%，同时增强其迁移和侵袭能力。

脂肪细胞通过激活ANGPTL4重编程TNBC细胞代谢

ANGPTL4被鉴定为脂肪细胞诱导的最显著上调基因(表达量增加4.8倍)。敲除ANGPTL4使脂肪细胞诱导的糖酵解酶HK2、PFKP表达降低60-70%，并显著抑制细胞迁移。

ANGPTL4阻断抑制脂肪细胞诱导的TNBC转移

动物实验显示，ANGPTL4敲除使肺转移灶数量减少75%，而过表达ANGPTL4使转移灶增加2倍。临床样本分析证实ANGPTL4高表达与TNBC患者不良预后显著相关。

脂肪细胞来源的脂质激活TNBC细胞中PPARα/ANGPTL4轴

脂质转运实验显示脂肪细胞通过CD36向TNBC细胞传递脂质。棕榈酸(PA)处理使ANGPTL4表达增加3倍，PPARα抑制剂MK-886可完全阻断这一效应。

脂肪细胞来源的IL6驱动STAT3/ANGPTL4通路

共培养系统中脂肪细胞IL-6分泌增加5倍。IL-6通过激活STAT3磷酸化上调ANGPTL4，而JAK抑制剂Ruxolitinib可逆转这一过程。

ANGPTL4调控转录因子KLF4促进糖酵解和转移

分子对接显示ANGPTL4与KLF4具有高亲和力(E_dock=-8.938)。ANGPTL4过表达使KLF4核转位增加3倍，而KLF4敲除使ANGPTL4驱动的ATP产量降低65%。

ANGPTL4作为乳腺癌潜在预后标志物

临床数据分析显示，ANGPTL4在基底样乳腺癌中的表达量是其他亚型的2.1倍。高表达ANGPTL4/KLF4的患者5年生存率降低40%，且与肿瘤分期正相关。

结论与讨论

该研究首次系统阐明了脂肪细胞通过IL-6/STAT3和FFAs/PPARα双通路激活ANGPTL4-KLF4轴，进而驱动TNBC糖酵解和转移的完整机制。这一发现具有多重重要意义：

从机制角度看，研究揭示了脂肪细胞与TNBC细胞互作的新模式，即通过代谢-转录双重调控实现肿瘤进展。ANGPTL4与KLF4的相互作用构成正反馈循环，KLF4既受ANGPTL4调控又可增强ANGPTL4表达，这种双向调控可能是TNBC恶性表型维持的关键。

从临床转化角度，研究确定了ANGPTL4作为TNBC预后标志物的价值，其高表达与肥胖、晚期分期和不良预后显著相关。这为TNBC分层治疗提供了新依据。同时，靶向ANGPTL4-KLF4轴可能成为TNBC治疗的新策略，特别是针对肥胖相关TNBC患者。

从技术层面看，研究整合了多组学分析、分子互作验证和临床相关性研究，建立了从机制到临床的完整证据链。研究者开发的共培养系统和代谢分析方法为肿瘤-微环境互作研究提供了可靠模型。

值得注意的是，研究也存在一些局限。如ANGPTL4在TNBC和其他亚型乳腺癌中的作用差异机制尚未完全阐明；KLF4调控ANGPTL4的具体转录机制需要进一步探索；针对该通路的抑制剂开发仍处于初级阶段。未来研究可探索ANGPTL4抗体或小分子抑制剂的治疗效果，以及与其他代谢靶向药物的联合治疗策略。

总之，这项研究为理解TNBC微环境调控提供了新视角，揭示了代谢重编程与转录调控的紧密联系，为开发针对TNBC微环境的治疗策略奠定了重要基础。