Page 122 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 122
第44卷第3期
·412 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2024年3月
循环。此外,α⁃酮戊二酸酯也可以在异柠檬酸脱氢 此基础上进一步研究发现 KEAP1 的丢失为肝激酶
酶1的作用下,在细胞质中羧化为柠檬酸,参与脂肪 B1(liver kinase B1,LKB1)⁃腺苷酸活化蛋白激酶
酸的合成。α⁃酮戊二酸酯还可以在催化Gln过程中 (AMP⁃activted protein kinase,AMPK)轴功能失活的
产生,以促进非必需氨基酸的生产。Gln 代谢产生 肿瘤提供了适应性优势,并驱动 KRAS 突变的肺癌
的谷氨酸可以直接与脯氨酸和谷胱甘肽(glutathi⁃ 细胞代谢重编程。LKB1是NSCLC中第二常见的肿
one,GSH)生物合成途径结合,以保持细胞内氧化还 瘤抑制剂,LKB1⁃AMPK 轴在调节细胞生长和增殖
原平衡 。 以保持足够的ATP 和NADPH 水平方面发挥着关键
[19]
近年来研究发现,Gln 是癌细胞线粒体能量的 作用,总之,LKB1 和 KEAP1/NRF2 途径合作驱动代
重要来源之一,也是循环中最丰富的游离氨基酸, 谢重编程,并在体外和体内增强对谷氨酰胺酶抑制
其是碳和氮的来源,支持肿瘤细胞的生物合成、能 剂CB⁃839的敏感性,这表明谷氨酰胺酶抑制剂是具
量代谢和维持细胞内稳态 [20] 。但是肿瘤细胞更倾 有潜在前途的肿瘤治疗策略之一。
向于积累谷氨酸,对 Gln 的合成率小于消耗率 [21] 。 He 等 [20] 发现,Gln 的缺乏会导致 S 期的细胞停
与结肠癌或胃癌等相比,肺癌组织中的Gln表达水平 滞,Gln的剥夺则会导致肿瘤细胞死亡。Gln代谢与
[22]
较高 。表皮生长因子受体(epidermal growth factor 患者的预后及生存率密切相关,患者独特的代谢特
receptor,EGFR)⁃酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase 征在指导个性化治疗中将会发挥重要作用。
inhibitor,TKI)耐 药 肺 癌 细 胞(如 HCC827 GR 和
3 脂质代谢
H292 ER)的生长取决于 Gln。在 HCC827 GR 中,
Gln 缺乏导致 GSH 合成减少;在 H292 ER 中,Gln 主 脂质代谢失调是癌症中突出的代谢改变之
要作为TCA循环中间体的碳源,其消耗导致线粒体 一。癌细胞利用脂质代谢获得增殖、存活、侵袭、转
ATP的产生减少 。 移所需的能量、生物膜成分和信号分子 [28] 。癌细胞
[23]
近年来,关于肺癌Gln代谢的研究逐渐增多,如 通过两种机制获得脂质和脂蛋白:从其局部微环境中
血管生成素样蛋白 4(angioprotein⁃like protein 4, 吸收外源性脂质和新合成内源性脂质分子。脂肪酸
ANGPTL4)作为调节代谢疾病中脂质和葡萄糖代谢 (fatty acid,FA)是癌细胞膜形成、能量储存和信号分
的关键因素,可以促进 NSCLC 中 Gln 的消耗和脂肪 子产生的基础。脂肪酸氧化(fatty acid oxidation,
酸氧化,但不能促进糖酵解或加速NSCLC的能量代 FAO)途径实现了脂质分解代谢。KM调节FA代谢,
谢 [24] 。临床数据显示,肺腺癌(lung adenocarcinoma, 有证据表明,KARS 突变肺癌(KARS⁃mutant lung
LUAD)的肿瘤细胞有着活跃的 Gln 代谢,继而其浸 cancer,KMLC)具有特定的脂质分布,包括高甘油三
润的T细胞也表现出活跃的Gln代谢,Ephrin B型受 酯和磷脂酰胆碱 [29] 。KMLC或许可以通过增强脂质
体 2(Ephrin type⁃B receptor 2,EPHB2)是 Gln 代谢的 合成、储存和分解,使 FA 代谢能够维持肿瘤发生、
关键基因,被证明其可以在吞噬细胞中高度表达, 发展。
促进LUAD细胞的增殖、入侵和迁移 [25] 。Liu等 [26] 发 脂质代谢过程中有许多关键酶,包括脂肪酸合
现LUAD 细胞的Gln 代谢可被癌症相关成纤维细胞 成酶(fatty acid synthase,FASN)、Stearoyl CoA脱饱和
(cancer⁃associated fibroblast,CAF)增强。由 CAF 衍 酶1、ATP柠檬酸裂解酶等。FASN 在肺癌中的表达
生的外泌体 RNA 在一定程度上可以介导 LUAD 细 与预后较差有关 [30] ,其在早期肺癌中的过度表达可
胞中 Gln 摄入的增强,而阻断外泌体传播可以抑制 能是攻击性信号。阻断 FASN 会促进铁死亡,这是
Gln 成瘾和体内 LUAD 生长。临床上,此外泌体 一种依赖活性氧(reactive oxygen species,ROS)和铁
RNA表达量与LUAD患者的Gln代谢和预后不佳有 的细胞死亡,而KM则需要合成新的FA来逃避铁死
着密切联系。 亡,那么铁死亡的诱导剂则可能会在 KMLC 中发挥
为了改善肺癌患者的预后,Gln代谢途径的靶向 抗肿瘤作用 [29] 。泛素特异性肽酶 18(ubiguitin spe⁃
治疗则成了热点。最新研究发现Kelch样环氧氯丙 cific peptidase 18,USP18)是脂质和 FA 代谢的调节
烷相关蛋白 1(Kelch⁃like epichlorohydrin⁃associated 剂,USP18 缺失可以抑制脂肪甘油三酯脂肪酶(adi⁃
protein 1,KEAP1)/核转录因子E2相关因子2(nuclear pose triglyceride lipase,ATGL)表达,USP18高表达则
factor⁃E2 related factor,NRF2)轴的失调改变了代谢 可在肺癌细胞中上调甘油三酯脂肪酶(adipose tri⁃
要求 [27] ,使肺癌细胞对Gln代谢抑制剂更加敏感,在 glyceride lipase,ATGL)。USP18 有望成为影响肺癌