综述:脂质重编程与铁死亡在肾透明细胞癌中的相互作用:代谢脆弱性与治疗靶向

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:Molecular Cancer 33.9

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  本综述系统阐述了肾透明细胞癌(ccRCC)中脂质代谢重编程与铁死亡抵抗间的精密互作网络。文章揭示了ccRCC通过上调CD36、SCARB1等脂质摄取蛋白和ACLY、FASN等合成酶系驱动脂质堆积,同时通过xCT-GSH-GPX4轴和FSP1-CoQ10H2系统构建抗氧化防御屏障。作者创新性提出靶向脂质代谢(如ACC、SCD1抑制剂)与诱导铁死亡(如GPX4抑制剂RSL3)的协同治疗策略,为克服ccRCC耐药性提供了代谢干预新范式。

  
脂质代谢重编程在ccRCC中的改变
ccRCC表现出显著的脂质代谢重构,其特征是脂滴大量积聚。这种代谢表型由脂质摄取增强和脂肪酸合成激活共同驱动。
在脂质摄取方面,ccRCC中CD36(脂肪酸转位酶)、SCARB1(高密度脂蛋白受体)、LDLR(低密度脂蛋白受体)和FATP4(脂肪酸转运蛋白)表达显著上调。其中CD36的过表达与患者较短的无进展生存期相关,其调控机制涉及VHL缺失导致的HIF-α积累。SCARB1通过PI3K/Akt/mTOR通路促进胆固醇摄取,而circABCA1通过稳定SCARB1 mRNA进一步增强胆固醇摄取并抑制外流。
在脂肪酸生物合成途径中,关键酶ACLY、ACC、FAS和SCD均呈现过表达。ACLY将线粒体 citrate 裂解为乙酰辅酶A,其表达受LINC00887编码的微肽ACLY-BP稳定。ACC催化乙酰辅酶A羧化为丙二酰辅酶A,可被AMPK磷酸化抑制。FAS负责脂肪酸链延伸,受AURKB和m6A修饰调控。SCD催化脂肪酸去饱和生成单不饱和脂肪酸,受KLF6通过SREBF1/2通路转录激活。
甘油三酯合成途径中,DGAT1和DGAT2的表达显著上调。HIF-2α通过促进RNASET2转录驱动DGAT表达,导致脂滴积累。JMJD6与RBM39协同占据DGAT1启动子区域,通过H3K4me3组蛋白修饰促进转录激活。
胆固醇生物合成关键酶HMGCR在ccRCC中显著上调,他汀类药物(HMGCR抑制剂)在临床前模型中显示出抑制肿瘤生长的效果。
脂质分解代谢的改变
脂肪酸β-氧化在ccRCC中受到显著抑制。ACSL1表达下调且与不良预后相关,CPT1A和CPT2表达减少导致脂肪酸进入线粒体障碍。ACADM、ECHS1、HADH等β-氧化酶活性降低,进一步削弱脂肪酸分解能力。
其他脂质分解途径如α-氧化中,PHYH表达下调;ω-氧化途径在ccRCC中的改变尚需深入研究。胆固醇向胆汁酸转化关键酶CYP27A1通过激活LXR/ABCA1通路降低细胞内胆固醇含量,抑制ccRCC增殖和迁移。
脂质重编程与铁死亡失调的相互作用
ccRCC中脂质积累赋予肿瘤细胞铁死亡敏感性,但同时激活了多种适应性抵抗机制。
铁死亡敏感性方面,ACSL家族和脂氧合酶(LOXs)起关键调控作用。ACSL4通过调节膜磷脂PUFA组成决定铁死亡敏感性,GABPA结合ACSL4启动子增强铁死亡敏感性。LOXs催化PUFA氧化为氢过氧化物,作为铁死亡执行分子。
还原系统增强是ccRCC抵抗铁死亡的核心机制。系统xc-(由SLC7A11和SLC3A2组成)介导胱氨酸摄取,OTUD3通过去泛素化稳定SLC7A11蛋白。细胞内胱氨酸还原为半胱氨酸后,与谷氨酸在GCL和GS催化下合成GSH。GPX4利用GSH还原脂质过氧化物,其表达受circASAP1稳定。此外,FSP1通过NAD(P)H还原CoQ10为CoQ10H2,以GPX4非依赖方式抑制铁死亡。
表观遗传调控也参与铁死亡抵抗。组蛋白去甲基化酶KDM5C缺失通过激活PPP途径促进NADPH和GSH产生。犬尿氨酸通过SLC7A11进入细胞后激活NRF2信号通路,进一步上调SLC7A11表达形成促生存信号循环。
靶向脂质积累和铁死亡改善ccRCC治疗
靶向脂质代谢的策略包括:HIF-2α拮抗剂(如Belzutifan)在临床试验中显示抗肿瘤活性;LXR激动剂LXR623降低细胞内胆固醇水平;LXR反向激动剂SR9243减少脂肪酸含量;他汀类药物抑制胆固醇合成和蛋白质异戊烯化。
诱导铁死亡的策略包括:传统诱导剂erastin(抑制系统xc-)和RSL3(抑制GPX4);天然化合物moscatilin通过阻断SLC7A11功能诱导铁死亡;纳米递送系统(如MIL-101(Fe) NPs)共同递送Fe2+和RSL3增强铁死亡敏感性。
联合治疗策略显示巨大潜力:铁死亡诱导可逆转肿瘤化疗耐药,如chrysin增强胰腺癌对吉西他滨敏感性,DHA增强肺癌对 cisplatin 和 gefitinib 敏感性;铁死亡诱导剂与免疫检查点阻断(如抗PD-1)联用可逆转耐药,特别是在"冷"肿瘤中效果显著。
靶向脂质代谢与铁死亡交叉点的策略:降解脂滴释放储存的PUFA;抑制ACC和SCD降低MUFA/PUFA比率;激活ACSL4增加膜磷脂PUFA含量;调节上游信号通路(如PPARα)间接影响代谢酶活性。
结论
ccRCC的脂质代谢重编程与铁死亡调控网络构成了复杂的代谢脆弱性框架。肿瘤细胞通过增强脂质摄取和合成实现脂质积累,同时通过多重机制抵抗铁死亡。靶向这些代谢弱点,特别是脂质代谢与铁死亡的交叉调控节点,为开发新型治疗策略提供了重要机遇。未来研究应关注临床转化、免疫代谢交叉调控和个性化纳米治疗,以最大化治疗效果并减少脱靶效应。
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