STAT調(diào)控腫瘤脂質(zhì)代謝
腫瘤細(xì)胞利用脂質(zhì)代謝獲取能量、生物膜成分,以維持其存活、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移,并通過(guò)各種信號(hào)分子應(yīng)對(duì)TEM的改變和對(duì)治療做出反應(yīng)。
脂質(zhì)代謝
脂質(zhì)合成、分解代謝改變與腫瘤發(fā)生和耐藥性高度相關(guān)。
腫瘤細(xì)胞從TME中獲取脂質(zhì),還會(huì)對(duì)脂肪組織分泌的脂肪因子、細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子做出反應(yīng)。STAT增加脂質(zhì)合成和分解代謝,也會(huì)增加腫瘤細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)的攝入,在多個(gè)層面上調(diào)促進(jìn)腫瘤發(fā)生的脂質(zhì)代謝水平。
脂肪酸攝取
細(xì)胞膜、NADH、FADH2、乙酰輔酶A的加工生成都需要脂質(zhì),從而為腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)提供能量原料,STAT以多種方式介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞攝取脂質(zhì)。
STAT3
脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CD36與多類腫瘤進(jìn)展和化療耐藥相關(guān)。在卵巢癌中,STAT3介導(dǎo)CD36表達(dá)水平升高,通過(guò)激活A(yù)PLN通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)積累,這是腫瘤發(fā)展出侵襲性的標(biāo)志。
IL17A-STAT3-FABP4信號(hào)也可以介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞攝取脂質(zhì)。
TIPE3也是一種脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白,可以將PIP2、PIP3轉(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)膜,通過(guò)PI3K-AKT和MEK-ERK通路促進(jìn)腫瘤發(fā)生,還依賴STAT3信號(hào)級(jí)聯(lián)促進(jìn)腫瘤增殖、存活和侵襲。
STAT5
STAT5能夠上調(diào)脂肪酸結(jié)合蛋白FABP5的表達(dá)水平,促進(jìn)脂肪酸代謝驅(qū)動(dòng)胃癌發(fā)生。
Nat Rev Cancer. 2023 Jan 3.
脂肪酸從頭合成
除了從外部環(huán)境攝取脂質(zhì)外,腫瘤細(xì)胞還能通過(guò)從頭合成得到所需脂質(zhì)。
STAT3
STAT3是脂肪酸合成酶(FASN)的直接轉(zhuǎn)錄因子,STAT3信號(hào)激活后能夠促進(jìn)FASN介導(dǎo)的脂肪酸從頭合成。
而FASN還能夠反向調(diào)控STAT3信號(hào),在抑制FASN后能夠通過(guò)降低IGF1受體(IGF1R)的表達(dá)來(lái)下調(diào)STAT3信號(hào),阻止STAT3發(fā)生磷酸化,因此這也發(fā)展成為一種腫瘤治療方式。
STAT5
STAT5被mTORC1磷酸化后,通過(guò)上調(diào)脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)因子SREBP1、乙酰輔酶A羧化酶(ACC)蛋白的表達(dá)水平,促進(jìn)脂質(zhì)從頭合成,推動(dòng)NAFLD向肝細(xì)胞癌(HCC)進(jìn)展。
STAT6
STAT6能通過(guò)miR197-FOXJ2軸抑制膽固醇合成,減少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)和肺癌進(jìn)展的程度。
Nat Rev Cancer. 2023 Jan 3.
脂質(zhì)分解
脂肪酸β-氧化(FAO)是脂肪酸分解的主要途徑,腫瘤細(xì)胞通過(guò)FAO將脂肪酸轉(zhuǎn)化為能量來(lái)源,以維持腫瘤進(jìn)展和對(duì)放、化療耐藥,F(xiàn)AO也因此成為近年腫瘤治療的新興焦點(diǎn)。
STAT3
在乳腺癌中,STAT3介導(dǎo)FAO中的限速酶CPT1-M基因轉(zhuǎn)錄增強(qiáng),促進(jìn)CSC和化療耐藥性細(xì)胞中的脂質(zhì)代謝。
而FAO能夠使STAT3發(fā)生乙?;⒓せ?,隨后上調(diào)脂質(zhì)代謝酶ACSL4增強(qiáng)磷脂合成來(lái)提高線粒體完整性,通過(guò)抵抗線粒體凋亡途徑來(lái)發(fā)揮對(duì)化療藥物的耐藥。
Nat Rev Cancer. 2023 Jan 3.
腫瘤細(xì)胞和脂肪組織間的串?dāng)_
腫瘤細(xì)胞周圍的脂肪組織能夠?yàn)槟[瘤提供能量。
STAT3
白色脂肪組織釋放IL-6、瘦素誘導(dǎo)激活STAT3,驅(qū)動(dòng)乳腺癌轉(zhuǎn)移。
活化的脂肪細(xì)胞能分泌多種脂肪因子、細(xì)胞因子、激素(如瘦素、IL-6、VEGF、IL-8),通過(guò)激活STAT3信號(hào)促進(jìn)腫進(jìn)展。
如:
IL-6-STAT3誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT;
瘦素-JAK-STAT3介導(dǎo)CPT1B表達(dá)上調(diào)和FAO活性增強(qiáng),用以維持腫瘤干細(xì)胞特性和對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥。
Nat Rev Cancer. 2023 Jan 3.
由肥胖引發(fā)的慢性炎癥,是癌癥發(fā)生、進(jìn)展、對(duì)治療抵抗的重要特征。脂肪組織中的各類免疫細(xì)胞產(chǎn)生高水平的促炎因子、趨化因子,通過(guò)激活JAK-STAT3信號(hào)促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。
脂質(zhì)分子信號(hào)傳遞
脂質(zhì)分子還作為信號(hào)配體參與生物過(guò)程。
前面所提及的脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CD36、脂肪酸結(jié)合蛋白FABP4/5都可以作為激活STAT3的信號(hào)分子,通過(guò)類似正反饋的作用加強(qiáng)腫瘤發(fā)生過(guò)程中的脂質(zhì)代謝變化。
鞘氨醇-1-磷酸(S1P)、S1P受體S1PR1、鞘氨醇激酶1(SPHK1)能夠激活STAT3信號(hào),促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。
Nat Rev Cancer. 2023 Jan 3.
小結(jié)
脂質(zhì)代謝重塑不僅在腫瘤的早期發(fā)生和進(jìn)展中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,而且在癌癥晚期疾病階段、治療期間,腫瘤細(xì)胞的獲能量方式還會(huì)由糖酵解轉(zhuǎn)變?yōu)橹|(zhì)代謝,STAT會(huì)通過(guò)多種機(jī)制參與這一個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程的調(diào)控。
因此,通過(guò)STAT在腫瘤全程的脂質(zhì)代謝中舉足輕重,通過(guò)阻斷STAT信號(hào),以脂質(zhì)代謝作為治療靶點(diǎn)是治療腫瘤和克服對(duì)化療耐藥的重要方式。
參考資料
Li YJ et al. STAT proteins in cancer: orchestration of metabolism. Nat Rev Cancer. 2023 Jan 3.
Bian X et al. Lipid metabolism and cancer. J Exp Med. 2021 Jan 4;218(1):e20201606.
Li T et al. mTOR direct crosstalk with STAT5 promotes de novo lipid synthesis and induces hepatocellular carcinoma. Cell Death Dis. 2019 Aug 14;10(8):619.
Li YJ et al. Fatty acid oxidation protects cancer cells from apoptosis by increasing mitochondrial membrane lipids. Cell Rep. 2022 Jun 28;39(13):111044.
來(lái)源:閑談 Immunology 2023-03-07
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網(wǎng)址: STAT調(diào)控腫瘤脂質(zhì)代謝 http://www.u1s5d6.cn/newsview201545.html
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