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综述:黑色素瘤治疗中的代谢重编程
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月07日 来源:Cell Death Discovery 6.1
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这篇综述深入探讨了黑色素瘤(melanoma)的代谢重编程机制,重点解析了糖酵解(glycolysis)、氧化磷酸化(OXPHOS)和谷氨酰胺代谢(glutaminolysis)在肿瘤进展、转移及靶向治疗耐药性(如BRAFV600E抑制剂耐药)中的关键作用,并提出了靶向代谢通路(如PGC1α、GLS1、CPT1A)联合免疫治疗的潜在策略。
黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤癌,其致命性与其独特的代谢可塑性密切相关。研究表明,黑色素瘤细胞通过动态调整糖酵解和OXPHOS的平衡来适应不同肿瘤阶段和治疗压力。早期肿瘤依赖糖酵解(Warburg效应),而转移性和耐药性黑色素瘤则转向OXPHOS和谷氨酰胺代谢,以维持氧化还原平衡和生物合成需求。
BRAFV600E突变通过激活MAPK通路促进糖酵解,同时抑制线粒体生物发生关键调控因子PGC1α。糖酵解抑制剂2-脱氧-D-葡萄糖(2DG)可阻断能量供应并诱导氧化应激,与化疗药物(如顺铂)或靶向药(如索拉非尼)联用显著增强凋亡效应。此外,L-酪氨酸纳米颗粒(MTyr-OANPs)通过重启黑色素生成代谢抑制肿瘤增殖。
当葡萄糖被分流至乳酸时,黑色素瘤利用谷氨酰胺和乙酸酯(通过ACSS1)补充TCA循环,支持脂质合成和抗氧化分子(如谷胱甘肽GSH)的产生。谷氨酰胺代谢还通过促进脂质过氧化增强铁死亡(ferroptosis)敏感性,而饮食补充谷氨酰胺可抑制小鼠模型中的肿瘤生长。
转移性黑色素瘤表现出显著的OXPHOS活化,依赖谷氨酰胺而非丙酮酸氧化。PGC1α高表达的干细胞样亚群通过增强线粒体活性维持侵袭性,其抑制剂XCT790或SR-18292可抑制克隆形成能力。此外,抗氧化途径(如PPP和GSH合成)对转移至关重要——G6PD或MGST1缺失会削弱远处转移能力。
BRAF抑制剂耐药性与OXPHOS上调和NAD+水平升高相关。靶向NAMPT(FK866)或线粒体复合物I(Phenformin)可克服耐药性,而联合脂肪酸氧化(FAO)抑制剂(如依托莫司)与糖酵解调节剂(DCA)可延缓复发。此外,破坏氧化还原平衡(如GPX4抑制剂DET-35)能增强BRAF抑制剂的敏感性。
肿瘤微环境中的乳酸积累通过抑制NK细胞和CD8+ T细胞功能促进免疫逃逸。中和酸性环境或阻断MCT1(BAY8002)可恢复树突状细胞(DCs)的免疫激活能力。代谢产物如乙酰辅酶A通过表观遗传调控PD-L1表达,而肌苷(inosine)通过抑制UBA6增强免疫检查点疗效。
尽管靶向代谢(如三联抑制PGC1α/HIF1α/谷氨酰胺酶)展现出协同潜力,但需解决正常细胞毒性问题。未来需结合代谢成像(如18F-FDG PET/CT)和液体活检(如LDH水平)实现个体化治疗。代谢可塑性既是黑色素瘤的弱点,也是治疗设计的突破口。

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