靶向腦部腫瘤代謝/免疫微環(huán)境的遞藥及治療策略
腦部腫瘤是一種嚴(yán)重危害人類健康的神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤,其中最常見和最致命的是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)。GBM具有高度的侵襲性、復(fù)發(fā)性和耐藥性,目前的治療手段包括手術(shù)切除、放射治療和化學(xué)治療,但其預(yù)后仍然很差,中位生存期只有15個(gè)月左右。GBM的發(fā)生發(fā)展受到其特殊的代謝和免疫微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)的影響,因此靶向GBM TME的遞藥及治療策略具有重要的意義和潛力。
GBM TME的代謝特征主要包括高度的葡萄糖代謝、氧化應(yīng)激、酸化和低氧。這些特征使得GBM細(xì)胞能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境,增加生長因子信號(hào)、抗凋亡能力和基因不穩(wěn)定性,同時(shí)抑制免疫細(xì)胞的功能和滲透。因此,靶向GBM TME的代謝途徑是一種有效的治療策略,可以通過抑制腫瘤細(xì)胞的能量供應(yīng)、增加腫瘤細(xì)胞的氧化壓力、改善腫瘤細(xì)胞的酸堿平衡或增加腫瘤細(xì)胞的氧敏感性來達(dá)到抗腫瘤效果。
例如:
抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(glucose transporter,GLUT)或己糖激酶(hexokinase,HK)可以阻斷葡萄糖進(jìn)入腫瘤細(xì)胞并參與糖酵解,從而削弱腫瘤細(xì)胞的生存能力。一種名為3-溴吡酮(3-bromopyruvate,3-BP)的小分子藥物可以同時(shí)抑制GLUT和HK,在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中顯示出強(qiáng)大的抗GBM活性。
抑制乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)或單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(monocarboxylate transporter,MCT)可以阻斷乳酸從腫瘤細(xì)胞中釋放出來,并導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)乳酸積累和pH下降,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。一種名為FX11的小分子藥物可以抑制LDH,在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中顯示出抗GBM活性。
抑制檸檬酸合成酶(citrate synthase,CS)或異檸檬酸脫氫酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)可以阻斷檸檬酸循環(huán)(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)的進(jìn)行,并導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)檸檬酸積累和pH下降,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移。一種名為BPTES的小分子藥物可以抑制CS,在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中顯示出抗GBM活性。
抑制谷氨酸脫羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)或谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(glutamate transporter,GLT)可以阻斷谷氨酸從腫瘤細(xì)胞中釋放出來,并導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)谷氨酸積累和pH下降,從而抑制腫瘤細(xì)胞的代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。一種名為DON的小分子藥物可以抑制GAD,在體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中顯示出抗GBM活性。
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[3]Cardaci S, et al. Pyruvate carboxylation enables growth of SDH-deficient cells by supporting aspartate biosynthesis. Nature Cell Biology. 2015;17: 1317–1326.
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