卵巢癌脂質(zhì)代謝與網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移相關(guān)研究進(jìn)展

曹安琪,黃莉,劉暢

卵巢癌是女性癌癥導(dǎo)致死亡的第五大原因，據(jù)報(bào)道，2020年全球約有313 959例卵巢癌新發(fā)病例，占女性新發(fā)癌癥的3.4%，約有207 252例死亡病例，占女性癌癥相關(guān)死亡的4.7%[1]。上皮性卵巢癌是卵巢惡性腫瘤最常見(jiàn)的病理類型，約占卵巢癌的90%，是一種起源于輸卵管傘端和卵巢表面上皮細(xì)胞的侵襲性腫瘤[2-3]，其特征是早期廣泛性轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)為盆腹腔內(nèi)廣泛性播散和網(wǎng)膜浸潤(rùn)，從而出現(xiàn)典型的晚期并發(fā)癥：腹水和腸梗阻，5年生存率不到30%[4]。網(wǎng)膜是卵巢癌轉(zhuǎn)移的優(yōu)選部位，其生理結(jié)構(gòu)是一個(gè)大的激素活性脂肪墊(20 cm×12 cm×3 cm)，從胃延伸并覆蓋小腸和大腸，作為內(nèi)分泌器官和高能量脂質(zhì)儲(chǔ)存的部位[5]。通過(guò)將原代人網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞與卵巢癌細(xì)胞共培養(yǎng)，我們可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞中的脂質(zhì)能夠直接轉(zhuǎn)移到卵巢癌細(xì)胞中作為能量來(lái)源，從而支持癌細(xì)胞生長(zhǎng)并促進(jìn)轉(zhuǎn)移，這就提示卵巢癌細(xì)胞和網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞的共生關(guān)系對(duì)維持廣泛的網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移具有重要作用[6]。研究卵巢癌細(xì)胞中脂質(zhì)代謝變化在網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移中的作用，或許能為卵巢癌的治療提供新靶點(diǎn)。在此，我們將就卵巢癌細(xì)胞脂質(zhì)代謝變化與網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移相關(guān)的最新研究進(jìn)展進(jìn)行討論。

1 上皮性卵巢癌的網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移途徑

1.1 經(jīng)體腔被動(dòng)擴(kuò)散

卵巢癌細(xì)胞從原發(fā)性腫瘤脫落，通過(guò)腹膜液的生理運(yùn)動(dòng)攜帶至腹膜和網(wǎng)膜，以及腫瘤病變直接侵襲鄰近器官，被公認(rèn)是上皮性卵巢癌最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移途徑[7]。根據(jù)英國(guó)外科醫(yī)生Stephan Paget在1889年提出的種子-土壤假說(shuō)，轉(zhuǎn)移的發(fā)生不是隨機(jī)的結(jié)果，只有當(dāng)腫瘤細(xì)胞和器官相容時(shí)，才會(huì)形成轉(zhuǎn)移[8]。因此漂浮在腹膜液中的卵巢癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移分布并非是完全隨機(jī)的，網(wǎng)膜是最初播散細(xì)胞和侵襲性腫瘤生長(zhǎng)的優(yōu)先選擇性附著部位[9]。1984年Welch等[10]對(duì)腹膜靜脈分流術(shù)的臨床研究是對(duì)種子-土壤假說(shuō)的有力支持，該研究將頸靜脈和腹膜靜脈吻合以緩解癌癥患者因惡性腹水所致的腹痛、腹脹，大量惡性腫瘤細(xì)胞單向輸注到血液中，但未發(fā)現(xiàn)分流明顯增加腹腔外器官轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，疾病仍局限于腹部。

1.2 血行轉(zhuǎn)移

雖然經(jīng)體腔的被動(dòng)擴(kuò)散長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是卵巢癌轉(zhuǎn)移的主導(dǎo)機(jī)制，但一部分卵巢癌患者在最初診斷時(shí)存在腹膜后或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，這并不是經(jīng)體腔被動(dòng)擴(kuò)散的常見(jiàn)結(jié)果。卵巢癌患者的血液樣本中循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cells，CTCs)的存在，提示卵巢癌細(xì)胞可能通過(guò)血液傳播途徑轉(zhuǎn)移。Pradeep等[11]利用一種異種共生的動(dòng)物模型，證明卵巢CTCs優(yōu)先在網(wǎng)膜中植入和生長(zhǎng)，隨后擴(kuò)散到其他腹膜表面。

網(wǎng)膜是卵巢癌經(jīng)體腔被動(dòng)擴(kuò)散或血行轉(zhuǎn)移的最常見(jiàn)部位，主要由高度血管化的脂肪組織構(gòu)成，其中大量嵌入由淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞組成的免疫細(xì)胞簇，又稱為乳斑，腹膜液中的腫瘤細(xì)胞優(yōu)先與其結(jié)合[5,12]，這可能與以下兩個(gè)因素有關(guān)：① 乳斑表面缺乏基底膜，且?guī)缀鯖](méi)有間皮細(xì)胞的附著，使得癌細(xì)胞易于侵襲；② 網(wǎng)膜參與腹膜腔的液體引流，被動(dòng)地增加了癌細(xì)胞附著于網(wǎng)膜的機(jī)會(huì)[13]。此外由于乳斑脈管系統(tǒng)中CD105(+)和血管芽的獨(dú)特微環(huán)境構(gòu)成，可為腫瘤細(xì)胞的快速生長(zhǎng)提供能量[14]。最近的研究表明：中性粒細(xì)胞流入大網(wǎng)膜是原位卵巢癌模型中轉(zhuǎn)移前的一個(gè)先決步驟。在卵巢癌細(xì)胞分泌的炎癥因子如白介素-8(interleukin-8，IL-8)、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)癌基因-α(growth-regulated oncogene-α，GROα)和GROβ的作用下，中性粒細(xì)胞募集于大網(wǎng)膜，并擠壓染色質(zhì)網(wǎng)形成中性粒細(xì)胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps，NETs)，捕獲卵巢癌細(xì)胞并促進(jìn)其網(wǎng)膜定植[15]。NETs的形成有利于卵巢癌的定植、生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。

2 上皮性卵巢癌細(xì)胞的脂質(zhì)代謝

2.1 正常細(xì)胞的脂代謝

脂類是人體內(nèi)一種重要的疏水性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在細(xì)胞膜形成、能量?jī)?chǔ)存、細(xì)胞代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中起重要作用。正常細(xì)胞的脂質(zhì)代謝包括：脂質(zhì)的攝取、生成和利用[16]。脂質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜上的多種脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)入細(xì)胞，包括脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(fatty acid transport proteins，F(xiàn)ATPs)、脂肪酸結(jié)合蛋白(fatty acid binding proteins，F(xiàn)ABPs)和脂肪酸轉(zhuǎn)位酶等。FATPs家族6個(gè)有成員，分布在不同的組織，積極參與脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)[17]。FABP4是一種細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)伴侶蛋白，通過(guò)促進(jìn)長(zhǎng)鏈脂肪酸的攝取，參與脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝調(diào)節(jié)[18]。脂肪酸轉(zhuǎn)位酶，又稱為CD36，常與FABPs協(xié)同作用，促進(jìn)細(xì)胞外游離脂肪酸的轉(zhuǎn)入。一旦進(jìn)入細(xì)胞，脂肪酸就與FABPs結(jié)合，直到被輸送到目的地：儲(chǔ)存于脂滴、在線粒體中氧化、在膜中合成脂質(zhì)，或者在細(xì)胞核中用作轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子[19]。脂質(zhì)的生成包括脂肪酸合成途徑和甲羥戊酸途徑。乙酰CoA是脂肪酸從頭合成的重要底物，來(lái)源于兩種途徑：一是三羧酸循環(huán)的檸檬酸；另一種是細(xì)胞直接從外界吸收乙酸，在乙酰CoA合成酶的作用下形成乙酰CoA。乙酰CoA在乙酰CoA羧化酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楸釂熙oA，后者與乙酰CoA被脂肪酸合酶(fatty acid synthase，F(xiàn)ASN)縮合成不同長(zhǎng)度的飽和脂肪酸，隨后在硬脂酰CoA去飽和酶的作用下進(jìn)一步還原成單不飽和脂肪酸[20]。單不飽和脂肪酸在其他脂肪酸去飽和酶的作用下還原成多不飽和脂肪酸后，大多數(shù)被甘油酯化以甘油三酯的形式儲(chǔ)存在脂滴中。脂肪酸是細(xì)胞中重要的能量燃料，通過(guò)氧化釋放能量來(lái)滿足機(jī)體的代謝需求。在卵巢癌中這些過(guò)程需要加強(qiáng)，為癌細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移提供強(qiáng)有力的支持。

2.2 上皮性卵巢癌細(xì)胞的脂代謝

2.2.1 脂質(zhì)攝取 上皮性卵巢癌細(xì)胞利用各種途徑來(lái)促進(jìn)脂質(zhì)攝取，以滿足細(xì)胞生長(zhǎng)和致癌信號(hào)改變的高能量需求。卵巢癌轉(zhuǎn)移的優(yōu)選部位是網(wǎng)膜，一種富含脂肪細(xì)胞的器官。Nieman等[6]將卵巢癌細(xì)胞和負(fù)載熒光標(biāo)記脂質(zhì)的網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)脂肪酸從網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞直接轉(zhuǎn)運(yùn)到卵巢癌細(xì)胞是由FABP4介導(dǎo)的。此外，共培養(yǎng)還可誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞的脂解和癌細(xì)胞的β-氧化，表明脂肪細(xì)胞為癌細(xì)胞的快速生長(zhǎng)提供能量。Ladanyi等[21]發(fā)現(xiàn)與原代人網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞共培養(yǎng)的卵巢癌細(xì)胞在質(zhì)膜中表達(dá)高水平的脂肪酸受體CD36，從而促進(jìn)外源性脂肪酸的攝取，抑制CD36可以減少脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)的膽固醇和脂滴積聚。此外，研究還表明參與內(nèi)源性脂質(zhì)代謝和膽固醇生物合成的基因在卵巢癌細(xì)胞中被下調(diào)，這說(shuō)明在初級(jí)脂肪細(xì)胞存在的情況下，卵巢癌細(xì)胞更多地依賴于外源性脂質(zhì)和膽固醇的攝取，而非脂肪酸的內(nèi)源性合成。

2.2.2 脂代謝途徑 研究發(fā)現(xiàn)多種脂代謝途徑，尤其是與脂肪酸生物合成和磷脂及其酶系統(tǒng)的有關(guān)的脂代謝過(guò)程，與卵巢癌有關(guān)。FASN是脂肪酸內(nèi)源性合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，已被證明在卵巢癌中高度表達(dá)，與癌癥進(jìn)展、侵襲性、預(yù)后不良、復(fù)發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)以及耐藥性有關(guān)[22-23]。磷脂以多種形式參與調(diào)節(jié)卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展，其中溶血磷脂酸(lysophosphatidicacid,LPA)在卵巢癌患者腹水中高濃度存在，是由卵巢癌細(xì)胞和間皮細(xì)胞產(chǎn)生并分泌到腹膜腔的一種生長(zhǎng)因子樣磷脂，在細(xì)胞增殖、遷移和存活方面有著重要作用[24]。LPA通過(guò)誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、IL-8及GROα等促血管生成因子的分泌，促進(jìn)腫瘤血管的生成，加速腫瘤生長(zhǎng)。LPA還可以通過(guò)LPA-1受體、LPA-2受體激活下游的Ga 12/13/RhoA信號(hào)通路，誘導(dǎo)ERM蛋白磷酸化，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[25]。

3 上皮性卵巢癌網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移過(guò)程中的脂質(zhì)代謝及其調(diào)控因素

3.1 網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞促進(jìn)上皮性卵巢癌細(xì)胞的網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移

網(wǎng)膜是卵巢癌轉(zhuǎn)移的最常見(jiàn)部位，主要是由脂肪細(xì)胞組成，網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞是卵巢癌細(xì)胞的化學(xué)引誘劑。Nieman等[6]研究發(fā)現(xiàn)網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞分泌的IL-6、IL-8、MCP-1、金屬蛋白酶組織抑制劑-1(tissue inhibitor of metalloproteinases-1，TIMP-1)可促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞向網(wǎng)膜的歸巢、侵襲和黏附。具體來(lái)說(shuō)，IL-8與卵巢癌細(xì)胞上的CXCR1結(jié)合，誘導(dǎo)p38絲裂原活化蛋白激酶和STAT3磷酸化，從而促進(jìn)轉(zhuǎn)移的啟動(dòng)[6]。網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞與卵巢癌細(xì)胞上的趨化因子受體-2(chemokine receptor-2，CCR-2)結(jié)合，產(chǎn)生的MCP-1激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/AKT/mTOR途徑及下游產(chǎn)物低氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)及VEGF-A來(lái)促進(jìn)癌細(xì)胞遷移和網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移。由網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞分泌的脂肪因子瘦素，與瘦素受體結(jié)合后，通過(guò)激活RhoA-ROCK、JAK/STAT、PI3K/AKT等信號(hào)通路并誘導(dǎo)尿激酶纖溶酶原激活劑(uridylyl phosphate adenosine，uPA)與其受體結(jié)合，誘導(dǎo)纖溶酶原向纖溶酶的轉(zhuǎn)化，從而水解細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移[26]。瘦素還能通過(guò)ERK/JNK途徑誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞中金屬基質(zhì)蛋白酶7(matrix metalloproteinase 7，MMP7)的表達(dá)，促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲[27]。此外，Nowicka等[28]發(fā)現(xiàn)網(wǎng)膜中脂肪來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞能夠促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移。

3.2 脂肪酸結(jié)合蛋白4在卵巢癌網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移中的作用

網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子、脂肪因子將卵巢癌細(xì)胞吸引到網(wǎng)膜中，隨后提供脂肪酸以滿足快速增殖所需的能量。區(qū)分大網(wǎng)膜病灶系卵巢癌轉(zhuǎn)移性或原發(fā)性腫瘤主要依賴于FABP4的表達(dá)。與原發(fā)性腫瘤相比，F(xiàn)ABP4在大網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移瘤中的表達(dá)高度上調(diào)，并且在脂肪細(xì)胞-腫瘤細(xì)胞界面的卵巢癌細(xì)胞膜中高度表達(dá)。抑制FABP4可降低卵巢癌細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)積累和網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞介導(dǎo)的癌細(xì)胞的侵襲能力。體外實(shí)驗(yàn)也證明，敲除卵巢癌細(xì)胞中的FABP4可以減少異種移植瘤小鼠模型中的腫瘤負(fù)荷和轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié)的數(shù)量[6]。在最新的研究中，沉默卵巢癌細(xì)胞中的FABP4基因?qū)е?羥甲基胞嘧啶水平升高，從而下調(diào)卵巢癌轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因信號(hào)，并降低克隆性癌細(xì)胞的生存能力。使用小分子FABP4抑制劑不但可以阻斷卵巢癌細(xì)胞的增殖和大網(wǎng)膜定植，還能增加癌細(xì)胞對(duì)卡鉑的敏感性[29]。Gharpure等[30]研究發(fā)現(xiàn)miR-409-3p可以靶向FABP4的3′UTR區(qū)域并調(diào)節(jié)FABP4的表達(dá)。這些數(shù)據(jù)表明，靶向FABP4可以抑制卵巢癌細(xì)胞適應(yīng)和定居富含脂質(zhì)的腫瘤微環(huán)境的能力，并減弱腫瘤細(xì)胞的侵襲性。

3.3 脂肪酸轉(zhuǎn)位酶可能的預(yù)防卵巢癌網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移治療靶點(diǎn)

一旦癌細(xì)胞定居在網(wǎng)膜上，就會(huì)在網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞中激活脂肪分解信號(hào)，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈脂肪酸的釋放，隨后網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞表達(dá)CD36，進(jìn)而促進(jìn)長(zhǎng)鏈脂肪酸的攝取。敲除CD36可以抑制脂肪細(xì)胞介導(dǎo)的癌細(xì)胞侵襲和遷移，以及腹膜主要細(xì)胞外基質(zhì)成分的黏附，如I型膠原和層粘連蛋白。腹腔注射CD36缺陷細(xì)胞或用抗CD36單克隆抗體治療能夠明顯減少異種腹腔移植瘤模型中的腫瘤負(fù)荷和轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié)[21]。綜上，網(wǎng)膜脂肪細(xì)胞可通過(guò)上調(diào)卵巢癌細(xì)胞中的CD36來(lái)重新編程腫瘤代謝，抑制CD36可有效地降低上皮性卵巢癌細(xì)胞對(duì)微環(huán)境來(lái)源的脂肪酸的攝取，減少脂肪細(xì)胞介導(dǎo)的侵襲和遷移，以及抑制體內(nèi)外腫瘤生長(zhǎng)。靶向抑制CD36可能是一種有效抗卵巢癌轉(zhuǎn)移的治療策略。

3.4 鹽誘導(dǎo)激酶-2在卵巢癌網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移中的作用

卵巢癌細(xì)胞可通過(guò)增加對(duì)脂肪酸的攝取，進(jìn)而經(jīng)脂肪酸-β氧化為其增殖和轉(zhuǎn)移提供能量。Miranda等[31]研究發(fā)現(xiàn)鹽誘導(dǎo)激酶-2(salt-inducible kinase 2,SIK2)在大網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移瘤中的表達(dá)高于卵巢原發(fā)腫瘤，其中SIK2最高水平位于脂肪細(xì)胞和癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移之間的界面。SIK2的過(guò)表達(dá)可促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞向網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移。此外脂肪細(xì)胞還可誘導(dǎo)SIK2的鈣依賴性激活和自身磷酸化，活化的SIK2磷酸化乙酰輔酶a羧化酶(acetyl-CoA carboxylase，ACC)和PI3K，從而調(diào)節(jié)脂肪酸氧化和癌細(xì)胞的增殖和存活。最近的一項(xiàng)研究表明：SIK2還可通過(guò)PI3K/AKT信號(hào)通路促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞中脂肪酸和膽固醇的合成，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[32]。SIK2在卵巢癌細(xì)胞脂質(zhì)代謝中具有一定調(diào)節(jié)作用，可作為其治療靶點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步探索。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，卵巢癌的網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移是一個(gè)多因素參與調(diào)節(jié)的過(guò)程，其中脂質(zhì)代謝是很重要的一個(gè)方面。目前的研究發(fā)現(xiàn)FABP4、CD36及SIK2通過(guò)參與調(diào)節(jié)卵巢細(xì)胞的脂質(zhì)代謝過(guò)程，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移,這就提示脂質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)途徑所涉及的蛋白和酶類或許可作為預(yù)防卵巢癌網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移的新靶點(diǎn)。目前對(duì)卵巢癌脂質(zhì)代謝及其網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移機(jī)制的探索仍有許多不足，亟待更深入研究，從而為預(yù)防卵巢癌網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移提供更多理論依據(jù)，并指導(dǎo)靶向藥物的研發(fā)，為卵巢癌患者帶來(lái)新的希望。