Cancer Res:武汉大学李文化团队发现抗转移新思路,重启肿瘤微环境中的“代谢刹车”

  • 2026-03-05 15:27
  • 来源:100医药网
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癌相关成纤维细胞(CAFs)是肿瘤微环境的关键组成部分,常发生代谢重编程。CAFs内部的代谢转变可影响癌细胞行为。

2026年2月13日, 武汉大学李文化独立通讯在Cancer Research在线发表题为LDHB Deficiency in Fibroblasts Induces Lactate-Mediated Inflammatory Reprogramming that Promotes Breast Cancer Metastasis的研究论文。该研究揭示,CAFs中乳酸脱氢酶B(LDHB)的缺失驱动了一种显著促进乳腺癌转移的代谢转变。CAFs中LDHB的缺失促使其向炎症性成纤维细胞表型转变。

机制上,LDHB缺陷导致乳酸积累,进而破坏了双特异性磷酸酶16(DUSP16)与p38之间的相互作用,引起p38持续活化。持续的p38信号将CAFs重编程为以大量分泌趋化因子CXCL8为特征的炎症表型,从而增强了乳腺癌细胞的转移能力。

总之,这些发现确立了LDHB作为CAFs中关键代谢调节因子的地位,阐明了代谢重编程如何促进CAFs炎症性、促转移表型的形成,并提示激活LDHB可能是限制癌症转移的潜在策略。

乳腺癌仍是全球女性中最常见且致死率最高的恶性肿瘤。乳腺癌显著的异质性常导致治疗结局不尽如人意。在肿瘤微环境(TME)中,癌症相关成纤维细胞(CAFs)是最丰富且功能多样的间质细胞群之一,目前被认为是肿瘤异质性与进展的主要构建者。

作为细胞外基质(ECM)成分(如胶原蛋白和层粘连蛋白)的主要生产者,CAFs与癌细胞进行动态交互,重塑TME以支持肿瘤生长与播散。近期研究发现了一类独特的CAFs亚群,称为炎性CAFs(iCAFs),它们参与免疫逃逸并形成炎性生态位,进一步驱动肿瘤转移。CAFs内部的这种功能异质性日益被认为是决定肿瘤行为的关键因素。

基因组不稳定性是癌症发生与进展的关键驱动因素,从根本上塑造了TME。KRAS、TP53、MYC、IDH1和IDH2等关键癌基因的突变通过增强增殖、转移和代谢重编程驱动肿瘤适应性进化。尽管大量研究聚焦于肿瘤细胞内部的这些遗传改变,但基因组不稳定性对TME(尤其是CAFs)的影响仍较少被探索。

癌症相关成纤维细胞(CAFs)中异常的基因表达或缺失持续与不良预后相关,并能驱动肿瘤细胞增殖与扩张。这些CAFs固有的改变代表了可干预的治疗脆弱性。例如,近期证据表明靶向CAFs中的NNMT不仅能抑制肿瘤生长,还能逆转免疫抑制性TME。然而,CAFs中基因组不稳定性塑造癌症进展的具体机制仍未完全阐明。

LDHB 缺失激活p38 MAPK 通路以增强CXCL8 表达(图片源自Cancer Research

乳酸脱氢酶B(LDHB)是乳酸脱氢酶的关键亚基,其对丙酮酸的高Km值使其催化偏向于将乳酸氧化为丙酮酸,同时将烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)转化为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)。LDHB表达的异常与癌症的发生发展相关,其在包括甲状腺癌和肺癌在内的多种癌症类型中均观察到过表达,且常与不良预后相关。

相反,其他研究显示LDHB表达可通过启动子高甲基化而沉默,如在乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌中所见。值得注意的是,LDHB的缺失常与转移进展增强相关,提示LDHB可能在恶性肿瘤中发挥独特的、组织特异性的功能。

此外,LDHB对于清除细胞外和细胞内乳酸至关重要,其介导的乳酸转化所产生的丙酮酸支持三羧酸循环中的氧化磷酸化,在肿瘤细胞中表现出反向瓦博格效应。新出现的证据表明,上皮性癌细胞可能诱导邻近的成纤维细胞发生瓦博格效应。

类似的代谢改变已在人类皮肤瘢痕疙瘩成纤维细胞中观察到,后者主要通过糖酵解产生ATP。此外,IDH3α的表达降低与CAFs中代谢从氧化磷酸化向糖酵解转变相关。CAFs内部的这些代谢转变,类似于肿瘤细胞中的变化,能显著影响癌细胞行为。然而,由异常LDHB表达驱动的代谢改变是否影响CAFs的活化与功能,目前尚不清楚。

本研究中,作者证实LDHB在乳腺癌CAFs中显著下调,导致乳酸积累,进而破坏DUSP16-p38相互作用。这种破坏导致p38持续磷酸化,从而促进CXCL8分泌并增强乳腺癌转移。最重要的是,作者的研究揭示了一个先前未被认识的机制:在LDHB缺陷的成纤维细胞中,乳酸介导的DUSP16-p38轴破坏促进了促转移微环境的形成,为CAFs的代谢调控及其对肿瘤进展的影响提供了新的见解。

原文链接:https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-25-2792


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