综述:肿瘤微环境中的脂肪酸:免疫治疗新视角

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Critical Reviews in Oncology/Hematology 5.5

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  这篇综述系统阐述了脂肪酸(FA)代谢在肿瘤微环境(TME)中的关键作用及其对免疫治疗(如PD-1/PD-L1抑制剂、ACT疗法)的影响。文章揭示了FA通过调控肿瘤细胞代谢、蛋白脂质修饰(如棕榈酰化、豆蔻酰化)和免疫细胞功能(CD8+ T细胞、TAMs等)的多重机制,为克服免疫治疗耐药性提供了新靶点(如ACSL、CPT1A、PPAR通路)。

  

肿瘤微环境中的脂肪酸代谢革命

  1. 引言

    肿瘤微环境中异常的脂肪酸(FA)代谢已成为免疫治疗研究的新焦点。随着PD-1抗体等免疫检查点抑制剂(ICIs)在临床的应用,研究者发现仅10-30%患者能从中获益。近年研究表明,FA通过调控肿瘤细胞代谢、蛋白脂质修饰和免疫细胞功能,深刻影响着免疫治疗的疗效。

  2. 脂肪酸代谢机制

    细胞内FA来源包括外源摄取和从头合成。脂肪酸结合蛋白(FABPs)介导FA摄取,而ATP柠檬酸裂解酶(ACLY)是脂质合成的限速酶。FA激活后主要通过β-氧化供能,这一过程在肿瘤细胞中显著增强。长链脂酰辅酶A合成酶(ACSLs)作为FA激活的关键酶,其五种亚型在不同癌症中异常表达,成为精准治疗的潜在靶点。

  3. 蛋白脂质修饰的免疫调控

    3.1 棕榈酰化

    棕榈酰化通过硫酯键将棕榈酸连接到半胱氨酸残基,调控PD-L1稳定性。在乳腺癌中,ZDHHC3介导的PD-L1棕榈酰化抑制其溶酶体降解;而在肝癌中,抑制脂肪酸合酶(FASN)可通过减少MHC-I棕榈酰化增强免疫活性。

3.2 豆蔻酰化

豆蔻酰转移酶(NMT)将豆蔻酰基不可逆地连接到蛋白质N端甘氨酸。研究发现豆蔻酸通过ARF1豆蔻酰化削弱cGAS-STING通路,同时增强STING依赖性自噬,调控免疫平衡。

3.3 异戊二烯化

法尼基转移酶(FTase)介导的RAS蛋白异戊二烯化对其膜定位和致癌活性至关重要。Tipifarnib作为FT抑制剂,已在HRAS突变头颈癌中显示临床疗效。

  1. 免疫细胞代谢重编程

    4.1 T细胞

    CD8+ T细胞中,PPAR-α/CPT1A调控的FAO维持效应功能;而Treg细胞则通过SCAP/SREBP依赖的脂质合成增强免疫抑制。最新研究发现,CD36+ CAFs通过分泌MIF促进肝癌进展。

4.2 巨噬细胞

M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)高表达CD36,依赖FAO维持免疫抑制表型。抑制FABP5可阻断PPAR-γ信号,增强ICB疗效。近期研究还发现PRMT5通过STAT6-PPARγ轴调控脂代谢,影响TAMs极化。

4.3 NK细胞

肥胖患者NK细胞因脂质堆积出现"代谢瘫痪",阻断CPT1A介导的脂质转运可恢复细胞毒性。激活态NK细胞通过增加FA摄取和CPT1A表达增强抗肿瘤功能。

4.4 树突状细胞

TLR4激动剂通过抑制HK2促进DC成熟,而短链脂肪酸(SCFAs)如丁酸则通过组蛋白去乙酰化抑制DC功能。TSC1缺失导致的过度脂合成会损害DC抗原提呈能力。

  1. 临床转化前景

    5.1 免疫检查点阻断

    PPAR-α激动剂非诺贝特可增强CD8+ TIL功能;肠道菌群衍生的SCFAs通过调控Th17/Treg平衡影响ICB响应。最新研究发现,酮食可通过多重机制增强ICB疗效。

5.2 过继细胞治疗

MEK1/2抑制剂通过促进TSCM细胞线粒体生物合成增强ACT疗效。亚油酸(LA)通过增加线粒体-ER接触点(MERCs)增强CTL功能。可降解微针技术可实现局部Treg递送。

5.3 肿瘤疫苗

共封装肿瘤抗原与二甲双胍的PLGA微球可促使CD8+ T细胞代谢转向FAO,增强记忆形成。Kras疫苗联合ACAT1抑制剂阿伐麦布可增强T细胞应答。

  1. 展望

    尽管FA代谢与免疫治疗的关联已取得重要进展,但不同FA种类对免疫细胞的差异影响、微生物群调控机制等仍需深入探索。整合多组学方法和患者来源模型将是未来研究方向,为精准免疫治疗提供新策略。

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