崔 瀠，肖 汀，郭會(huì)芹，

（1．國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心/中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院腫瘤醫(yī)院，病理科，北京 100021；2．國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心/中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院腫瘤醫(yī)院，分子腫瘤學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，癌發(fā)生及預(yù)防分子機(jī)理北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100021）

卡鉑及順鉑是卵巢癌（ovarian cancer，OC）常用的化療鉑劑，鑒于第一代鉑類藥物順鉑對(duì)腎、耳、消化道及神經(jīng)毒性均較強(qiáng)，卡鉑作為第二代鉑類藥物相較于順鉑安全性較好，因此卡鉑聯(lián)合紫杉醇化療是晚期卵巢癌患者首選的化療方案[1]。由于同源重組修復(fù)缺陷（homologous recombination deficiency，HRD），卵巢癌患者對(duì)誘發(fā)DNA 交聯(lián)的鉑類藥物高度敏感。然而，仍有約20%的患者對(duì)鉑類藥物初始治療時(shí)缺乏治療反應(yīng)（原發(fā)耐藥），另外80%鉑敏感的患者也會(huì)在經(jīng)歷復(fù)發(fā)或多次化療后出現(xiàn)鉑耐藥，并最終導(dǎo)致治療失敗[2]。臨床上以患者從停止鉑類藥物化療至腫瘤復(fù)發(fā)或進(jìn)展的時(shí)間間隔——無鉑間期（platinum-free interval，PFI）小于6 個(gè)月來定義卵巢癌鉑耐藥[3]。卵巢癌鉑耐藥由多因素導(dǎo)致，涉及腫瘤微環(huán)境改變、DNA修復(fù)增加、癌癥干細(xì)胞活性和代謝重編程等[4]。

代謝重編程是惡性腫瘤的標(biāo)志，腫瘤細(xì)胞為滿足能量需求而發(fā)生代謝模式的轉(zhuǎn)變。葡萄糖代謝、谷氨酰胺代謝及脂質(zhì)代謝是腫瘤細(xì)胞中變化最顯著的代謝通路。幾十年來，由于糖酵解代謝學(xué)說占主導(dǎo)地位，腫瘤代謝與藥物耐藥的機(jī)制研究主要聚焦于糖代謝[5-6]。除此之外，谷氨酰胺代謝對(duì)卵巢癌鉑耐藥影響的研究也取得了一定進(jìn)展[7]。然而，許多研究強(qiáng)調(diào)線粒體氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，OXPHOS）在惡性腫瘤中對(duì)ATP供應(yīng)的重要性。事實(shí)上，從不同腫瘤中分離出具有高成瘤潛力和多藥耐藥的慢周期細(xì)胞小亞群，其代謝依賴于線粒體呼吸而不是糖酵解，這表明腫瘤線粒體呼吸并非存在缺陷，反而是主要的產(chǎn)能來源，腫瘤能量產(chǎn)生存在共同的代謝重編程[8]。

與其他上皮惡性腫瘤相比，卵巢癌的獨(dú)特之處在于腹腔大網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移。而大網(wǎng)膜主要由脂肪細(xì)胞構(gòu)成，這提示了脂質(zhì)代謝可能在卵巢癌的轉(zhuǎn)移、耐藥過程中起到重要作用，這種特殊的轉(zhuǎn)移偏好為卵巢癌鉑耐藥機(jī)制的研究提供了新思路[9]。脂質(zhì)由數(shù)千種不同類型的分子組成，包括脂肪、磷脂及固醇類。脂質(zhì)廣泛分布于細(xì)胞器中，是細(xì)胞膜的重要組成部分，可以作為細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的第二信使，在營養(yǎng)物質(zhì)有限的情況下也是重要的能量來源[10]。在惡性腫瘤中脂質(zhì)的攝取和儲(chǔ)存升高，其中膽固醇和脂肪酸代謝失調(diào)最為突出，脂質(zhì)代謝相關(guān)因子可能成為卵巢癌鉑耐藥的預(yù)測指標(biāo)及治療的新靶點(diǎn)[11-12]。下面我們將詳述脂質(zhì)代謝重編程誘導(dǎo)卵巢癌鉑耐藥的可能機(jī)制，并討論重要蛋白及因子在鉑耐藥預(yù)測以及治療中分子靶點(diǎn)的應(yīng)用潛力。

1 膽固醇代謝

影響卵巢癌鉑耐藥性的不是癌細(xì)胞內(nèi)總膽固醇的含量，而是細(xì)胞獲取膽固醇的內(nèi)源性途徑和外源性途徑之間的平衡。鉑敏感卵巢癌細(xì)胞表現(xiàn)出膽固醇合成途徑的顯著激活和通過高爾基體的膽固醇胞內(nèi)運(yùn)輸增加，而通過低密度脂蛋白（lowdensity lipoprotein，LDL）受體攝取外源性膽固醇是有限的。相反，鉑耐藥卵巢癌細(xì)胞膽固醇生物合成途徑受到抑制，LDL攝取增加[13]。固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（sterol regulatory element binding proteins，SREBPs）是膽固醇代謝的調(diào)節(jié)因子，生物信息學(xué)分析表明，SREBP2 的靶點(diǎn)LDL 受體及人羥甲基戊二酰輔酶A還原酶（human hydroxymethylglutaryl CoA reductase，HMGCR）在卵巢癌A2780 耐藥細(xì)胞系中增加。A2780 順鉑耐藥細(xì)胞系在添加SREBP2抑制劑后細(xì)胞活力下降，這表明SREBP2、LDL受體和HMGCR可能參與順鉑耐藥[14]。

1.1 LDL受體高表達(dá)及HMGCR低表達(dá)預(yù)測卵巢癌鉑耐藥

LDL受體是一種跨膜蛋白，可介導(dǎo)細(xì)胞膽固醇攝取，在卵巢癌各病理亞型中均有表達(dá)。LDL受體低表達(dá)的卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑敏感，而過表達(dá)LDL 受體的卵巢癌細(xì)胞則易出現(xiàn)鉑耐藥。Chang 等[15]發(fā)現(xiàn)LDL 受體→溶血磷脂酰膽堿（lysophosphatidylcholine，LPC）→磷脂酶相關(guān)的序列相似的83個(gè)成員B（family with sequence similarity 83 member B，F(xiàn)AM83B）→磷脂酶相關(guān)的成纖維細(xì)胞生長因子受體（fibroblast growth factor receptors，F(xiàn)GFRs）調(diào)節(jié)軸可能是LDL 受體介導(dǎo)鉑耐藥的機(jī)制[15]。Huang等[16]的研究支持了上述結(jié)果，發(fā)現(xiàn)HMG-CoA還原酶HMGCR 低表達(dá)的患者預(yù)后較差，且鉑耐藥患者LDL 和膽固醇水平均高于鉑敏感患者。HMGCR 是膽固醇合成的限速酶，鉑耐藥卵巢癌細(xì)胞中LDL受體表達(dá)上調(diào)導(dǎo)致外源性膽固醇攝取增加，而HMGCR 表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致內(nèi)源性膽固醇合成減少，這使得腫瘤細(xì)胞在不消耗大量能量的情況下獲得快速生長所需的膽固醇。他汀類藥物的作用機(jī)制是通過競爭性抑制內(nèi)源性膽固醇合成限速酶HMGCR，使細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成減少，從而反饋性刺激細(xì)胞膜表面LDL受體數(shù)量和活性增加，使血清膽固醇清除增加、水平降低，因此卵巢癌患者應(yīng)慎用他汀類藥物，防止癌細(xì)胞內(nèi)膽固醇積聚導(dǎo)致鉑抗性增加。Wu等[17]在肺腺癌合并高膽固醇血癥患者鉑耐藥機(jī)制的研究中提出，鉑耐藥可能是由于高膽固醇含量降低了癌細(xì)胞細(xì)胞膜的滲透性和流動(dòng)性，阻礙了藥物的進(jìn)入。并且膽固醇誘導(dǎo)ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)子超家族G2（ABC transports superfamily G2，ABCG2）過表達(dá)，這使得細(xì)胞逃離內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡也可能導(dǎo)致藥物耐藥。這提示了卵巢癌患者鉑耐藥的可能機(jī)制。

1.2 TRAP1 蛋白可能參與卵巢癌鉑耐藥過渡狀態(tài)膽固醇通路的重新連接

膽固醇通路的重新連接可能是卵巢癌細(xì)胞向耐藥狀態(tài)過渡的重要步驟，腫瘤壞死因子受體相關(guān)蛋白1（tumor necrosis factor receptor-associated protein 1，TRAP1）可能在這個(gè)過程中起關(guān)鍵作用。TRAP1 是熱休克蛋白90（heat shock protein 90，HSP90）家族成員，可將呼吸復(fù)合物結(jié)合到線粒體，作用包括抵御氧化應(yīng)激所誘導(dǎo)的凋亡，維持線粒體完整性及細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。與原發(fā)腫瘤相比，TRAP1在轉(zhuǎn)移灶表達(dá)水平降低，其表達(dá)下調(diào)與上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial mesenchymal transition，EMT）相關(guān)，促進(jìn)了化療耐藥。Criscuolo 等[13]對(duì)順鉑敏感的高級(jí)別漿液性卵巢癌細(xì)胞系PEA1 敲降TRAP1基因后，細(xì)胞系進(jìn)行了耐藥轉(zhuǎn)化，并且對(duì)沉默前后的差異表達(dá)基因基于WIKIPATHWAY數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通路富集發(fā)現(xiàn)膽固醇生物合成途徑被富集。卵巢癌低表達(dá)TRAP1 介導(dǎo)代謝轉(zhuǎn)向氧化磷酸化，促進(jìn)了IL-6 和IL-8 等炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，誘導(dǎo)生存基因，如ABC 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（transporter 1-ATP binding cassette subfamily B member，TAP1）的表達(dá)，從而參與鉑耐藥。另一方面，TRAP1的下調(diào)致使p70核糖體蛋白S6 激酶（p70 ribosomal protein S6 kinase，p70S6K）的表達(dá)增加，p70S6K在細(xì)胞遷移和腫瘤轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用。TRAP1的沉默誘導(dǎo)p70S6K 表達(dá)和活性上調(diào)，增強(qiáng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性和EMT從而促進(jìn)耐藥表型[18]。

2 脂肪酸代謝

早期的研究表明，腫瘤細(xì)胞經(jīng)歷代謝重編程，其細(xì)胞能量主要來自有氧糖酵解而不是氧化磷酸化。然而，最近的研究表明，化療敏感癌細(xì)胞系顯示出糖酵解表型，而化療耐藥細(xì)胞系表現(xiàn)出高代謝活性表型，能夠在氧化磷酸化和糖酵解之間切換[19]。順鉑耐藥細(xì)胞表現(xiàn)出增加的脂肪酸攝取，并伴隨著糖酵解和脂肪生成的減少。從糖酵解到脂肪酸攝取的代謝轉(zhuǎn)變可以作為鉑化療耐藥的標(biāo)志。鉑類藥物除了能形成DNA 加合物外，還能通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激引起細(xì)胞毒性。過量的氧化應(yīng)激可以通過滅活糖酵解關(guān)鍵酶來抑制糖酵解，并且增加的活性氧（reactive oxygen species，ROS）氧化細(xì)胞內(nèi)的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（triphosphopyridine nucleotide，NADPH），從而抑制新脂肪生成。新生脂肪生成減少導(dǎo)致脂肪酸β氧化限速酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I（carnitine acyl transferase，CPT1）的變構(gòu)抑制劑丙二酰輔酶a 水平降低。因此，CPT1 水平增加，脂肪酸β氧化增強(qiáng)，癌細(xì)胞產(chǎn)能增加，以對(duì)抗鉑的毒性作用，從而產(chǎn)生了耐藥[20]。

2.1 脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白FABP4 和CD36 可能是卵巢癌鉑耐藥的治療靶點(diǎn)

肪酸結(jié)合蛋白4（fatty acid binding protein 4，F(xiàn)ABP4）及CD36 是攝入外源性脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。FABP4 是一種脂肪酸伴侶蛋白，與卵巢癌大網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移相關(guān)。Nieman等[21]發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞-癌界面處的卵巢癌細(xì)胞FABP4 升高，但在遠(yuǎn)離此處的卵巢癌細(xì)胞和卵巢癌鄰近良性組織中均未檢測到升高。并且加入FABP4抑制劑后，癌細(xì)胞脂質(zhì)積累及侵襲大幅減少。這一現(xiàn)象可能的機(jī)制是脂肪細(xì)胞通過分泌IL-8促進(jìn)腫瘤細(xì)胞歸巢到大網(wǎng)膜；隨后，脂肪細(xì)胞通過FABP4為癌細(xì)胞提供脂肪酸，促進(jìn)腫瘤快速生長。根據(jù)Mukherjee等[22]的研究，敲除高級(jí)別漿液性卵巢癌細(xì)胞FABP4基因減輕了小鼠轉(zhuǎn)移性腫瘤負(fù)擔(dān)，并且FABP4的小分子抑制劑（BMS309403）不僅顯著降低了小鼠模型的腫瘤負(fù)擔(dān)，而且增加了癌細(xì)胞對(duì)卡鉑的敏感性。綜上，在卵巢癌細(xì)胞中靶向FABP4治療，可以抑制其適應(yīng)和定植富含脂質(zhì)的腫瘤微環(huán)境的能力，為卵巢癌轉(zhuǎn)移的靶向治療以及鉑類藥物敏感性預(yù)測提供了方向。

CD36 是許多正常細(xì)胞（包括脂肪細(xì)胞、心肌細(xì)胞、腸細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞等）主要的脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)體，在癌細(xì)胞中也是如此。大多數(shù)情況下，CD36 與脂肪酸結(jié)合蛋白（FABPs）協(xié)同工作，以促進(jìn)脂肪酸的轉(zhuǎn)入。CD36 是一種完整的膜脂肪酸受體。大網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞通過分泌IL-8 誘導(dǎo)癌細(xì)胞CD36 表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而減少卵巢癌細(xì)胞的葡萄糖氧化，使代謝依賴于外源性脂質(zhì)的攝取和儲(chǔ)存，而內(nèi)源性脂質(zhì)合成則受到抑制。腹腔注射CD36 缺陷的腫瘤細(xì)胞或應(yīng)用抗CD36 單克隆抗體治療可減輕小鼠異種移植的腫瘤負(fù)擔(dān)[23]。Jayawardhana 等[24]提出用脂肪酸樣鉑劑[fatty acid-like Pt（IV） prodrugs，F(xiàn)ALPs]來模擬脂肪酸結(jié)構(gòu)，作為“特洛伊木馬”利用上調(diào)的CD36，進(jìn)入卵巢癌細(xì)胞。這些鉑類化合物積聚在線粒體中并引起線粒體損傷，減少氧化磷酸化，增加腫瘤細(xì)胞對(duì)鉑的敏感性。因此，F(xiàn)ALPs對(duì)順鉑耐藥的卵巢癌細(xì)胞表現(xiàn)出較強(qiáng)的殺傷力。這項(xiàng)工作不僅加深了關(guān)于鉑類等金屬藥物與CD36 相互作用的認(rèn)識(shí)，而且為克服卵巢癌的耐藥提供了新方法。

2.2 靶向抑制脂肪酸合成相關(guān)酶有望治療卵巢癌鉑耐藥

雖然鉑耐藥卵巢癌的脂肪酸積累主要是因?yàn)橹舅釘z取增加，但是通過抑制脂肪酸合成關(guān)鍵酶，減少脂肪酸新生來減少腫瘤細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)積累規(guī)避卵巢癌鉑耐藥也顯示了一定的作用。

ATP-檸檬酸裂解酶（ATP- citrate lyase，ACLY）是催化檸檬酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶a，促進(jìn)脂肪酸從頭合成的重要酶。在獲得性順鉑耐藥的A2780/CDDP 卵巢癌細(xì)胞中，ACLY 上調(diào)和PI3K-AKT通路激活。敲除ACLY或者使用ACLY特異性抑制劑SB-204990，可以減輕順鉑耐藥，并與順鉑治療有協(xié)同作用，其機(jī)制是通過抑制PI3K-AKT通路和激活A(yù)MPK-ROS通路誘導(dǎo)A2780/CDDP 細(xì)胞凋亡[25]。并且Jha 等[26]通過基于藥效團(tuán)的虛擬篩選研究鑒定出了一種新的ACLY抑制劑（VS1），該抑制劑顯示出中等抑制活性，比參考抑制劑2-羥基檸檬酸鹽效果強(qiáng)2.5倍。新抑制劑VS1 的發(fā)現(xiàn)使ACLY 抑制劑有望成為卵巢癌等疾病靶向治療的有效靶點(diǎn)。

脂肪酸合成酶（fatty acids synthase，F(xiàn)ASN）是負(fù)責(zé)從頭合成脂類的酶，在80%的卵巢癌中過表達(dá)，與不良預(yù)后相關(guān)。Ueda等[27]發(fā)現(xiàn)含BTB/POZ 結(jié)構(gòu)域（BTB/POZ domain）的N-乙酰半胱氨酸1（N-acetyl cysteine 1，NAC1）在復(fù)發(fā)性漿液性卵巢癌中上調(diào)，并參與癌細(xì)胞耐藥的形成。NAC1 敲除后，SKOV3 細(xì)胞系中的FASN轉(zhuǎn)錄本表達(dá)水平顯著降低。FASN抑制劑C93可以誘導(dǎo)卡鉑/紫杉醇耐藥卵巢癌細(xì)胞發(fā)生大量凋亡。耐藥腫瘤細(xì)胞對(duì)FASN的依賴表明以FASN為靶點(diǎn)在復(fù)發(fā)性卵巢癌患者的治療中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。在另一研究中，Bauerschlag 等[28]發(fā)現(xiàn)，與同時(shí)給藥不同，F(xiàn)ASN 抑制劑cerulenin 與順鉑連續(xù)治療可顯著降低卵巢癌順鉑耐藥細(xì)胞株中順鉑的半數(shù)抑制濃度 （高達(dá)54%），這提示cerulenin與順鉑順序治療可以使卵巢癌鉑耐藥細(xì)胞株鉑再敏；并且順鉑耐藥細(xì)胞比敏感細(xì)胞表現(xiàn)出18F-氟甲基膽堿攝取減少，這表明代謝成像可能有助于指導(dǎo)治療。除此之外，Uddin等[29]發(fā)現(xiàn)FASN在中東地區(qū)卵巢癌患者中過表達(dá)，并且激活A(yù)KT，抑制FASN 可以增強(qiáng)順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。Papaevangelou 等[30]使用順鉑耐藥卵巢腫瘤異種移植小鼠模型，發(fā)現(xiàn)FASN 抑制劑奧利司他可使鉑耐藥卵巢癌再敏感。因此，F(xiàn)ASN可能成為卵巢癌治療有力的潛在靶點(diǎn)。

2.3 脂肪酸氧化關(guān)鍵酶抑制劑聯(lián)合化療治療鉑耐藥卵巢癌

肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶CPT1 是脂肪酸氧化（fatty acid oxidation，F(xiàn)AO）的限速酶，Huang 等[31]發(fā)現(xiàn)抑制CPT1A可以使高級(jí)別漿液性卵巢癌細(xì)胞對(duì)卡鉑敏感。NK2 同源框8（NK2 homeobox 8，NKX2-8）是一種含有同源異構(gòu)體的發(fā)育調(diào)節(jié)因子，在多種腫瘤中表達(dá)下調(diào)。NKX2-8 缺失與卵巢癌患者的總生存率和無復(fù)發(fā)生存率相關(guān)。NKX2-8 通過招募Sin3A/ HDAC1/SAP18 轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，轉(zhuǎn)錄抑制FAO 級(jí)聯(lián)的關(guān)鍵成分，如CPT1A 和CPT2。NKX2-8 的缺失導(dǎo)致脂肪微環(huán)境中卵巢癌細(xì)胞FA 代謝的重編程，F(xiàn)AO氧化增強(qiáng)，并導(dǎo)致鉑抗性。重要的是，對(duì)FAO途徑的藥理抑制顯著抵消了NKX2-8缺失誘導(dǎo)的耐藥，并增強(qiáng)了鉑在卵巢癌中的治療效果。此研究結(jié)果揭示了FAO在耐藥卵巢癌中過度激活的一種新的分子機(jī)制，并提示使用FAO關(guān)鍵酶抑制劑聯(lián)合化療可能是NKX2-8缺失鉑耐藥卵巢癌患者的有效治療方法[32]。

3 小 結(jié)

綜上所述，規(guī)避甚至逆轉(zhuǎn)卵巢癌鉑耐藥問題仍是卵巢癌治療的關(guān)鍵難題。脂質(zhì)代謝重編程對(duì)于卵巢癌鉑耐藥的影響最終落腳點(diǎn)在于線粒體呼吸產(chǎn)能模式的轉(zhuǎn)變。因?yàn)榇x重編程的本質(zhì)可以概括為“適應(yīng)”，腫瘤細(xì)胞為了生存和生長，以外源性攝入的脂質(zhì)為主要能源物質(zhì)。本文綜述了脂質(zhì)代謝重編程中，膽固醇及脂肪酸的攝取、生成及利用3方面與鉑耐藥相關(guān)的預(yù)測標(biāo)記物及可能的治療靶點(diǎn)，期望為鉑耐藥卵巢癌的治療方案選擇提供一些思路。在未來，我們期望找到脂質(zhì)代謝重編程對(duì)于卵巢癌鉑耐藥影響的更為具體的機(jī)制，篩選出可以作為鉑敏感性預(yù)測的生物標(biāo)志物，同時(shí)探尋出更加可行的生物治療靶點(diǎn)，最終規(guī)避甚至逆轉(zhuǎn)鉑耐藥的發(fā)生。