针对线粒体动力学来对抗乳腺癌转移
乳腺癌,特别是三重乳腺癌(TNBC),由于其侵袭性和有限的治疗靶点,仍然是癌症相关死亡的主要原因。代谢重编程是癌症的一个标志,它使肿瘤细胞能够适应环境压力并促进快速增殖。虽然瓦尔堡效应最初强调糖酵解,但最近的研究强调了线粒体氧化代谢在癌症进展中的关键作用。线粒体是受裂变、融合和线粒体自噬调节的动态细胞器,是代谢可塑性的核心,支持肿瘤生长、转移和治疗抵抗。在这篇综述中,乳腺癌转移中线粒体动力学的分子机制...
针对线粒体动力学来对抗乳腺癌转移
乳腺癌,特别是三重乳腺癌(TNBC),由于其侵袭性和有限的治疗靶点,仍然是癌症相关死亡的主要原因。代谢重编程是癌症的一个标志,它使肿瘤细胞能够适应环境压力并促进快速增殖。虽然瓦尔堡效应最初强调糖酵解,但最近的研究强调了线粒体氧化代谢在癌症进展中的关键作用。线粒体是受裂变、融合和线粒体自噬调节的动态细胞器,是代谢可塑性的核心,支持肿瘤生长、转移和治疗抵抗。本综述探讨了乳腺癌转移中线粒体动力学的分子机制、其诊断和预后潜力以及针对这些途径的新兴治疗策略。
线粒体代谢与乳腺癌可塑性
代谢异质性是乳腺癌的一个决定性特征,TNBC 表现出对脂肪酸氧化 (FAO) 和线粒体呼吸的依赖性增加,以满足其能量和生物合成需求。主要调整包括:
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脂质代谢:增加Fasn(脂肪酸合酶)和ATP柠檬酸裂解酶驱动力从头脂肪生成,支持膜生物发生和信号转导。
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氧化磷酸化(Oxphos):尽管原发性肿瘤中糖酵解占主导地位,但转移性病变显示 TCA 循环通量和 ATP 产生增加,突出了线粒体代谢灵活性。
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代谢变化:缺氧和营养饥饿会促进线粒体功能,从而促进存活和化疗耐药性。
这些适应突显线粒体作为代谢重编程的中心枢纽,并为治疗干预提供了脆弱性。
乳腺癌中的线粒体裂变、融合和线粒体自噬
由裂变(DRP1、FIS1)和融合(MFN1/2、OPA1)调节的线粒体动力学蛋白可调节细胞稳态,并在癌症中失调:
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裂变:促进增殖、干细胞和转移。 DRP1 过度表达与不良预后相关,并与 TNBC 中 Notch1 介导的化疗耐药相关。
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融合:增强 Oxphos 并减轻 ROS。 MFN2-PKM2 相互作用抑制糖酵解,而 OPA1 抑制则降低肿瘤侵袭性。
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线粒体自噬:平衡质量控制和生存。 PINK1/Parkin 介导的线粒体自噬消除了受损的线粒体,但其双重 ROS 抑制了 ROS 或在环境中实现了应激适应依赖性。
例如,BRCA1 缺陷会破坏线粒体自噬并增加 ROS 和 NLRP3 炎性体激活,从而促进转移。相反,在 TNBC 中,多茶素 I 或水飞蓟宾等化合物诱导线粒体自噬会引发细胞凋亡。
线粒体动力学作为治疗靶点
针对线粒体动力学在临床前模型中显示出前景:
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间隙抑制:MDIVI-1(DRP1 抑制剂)和 P110 肽可减少转移并恢复化疗敏感性。
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融合推广:MFN2 活性的增强可抑制糖酵解通量和肿瘤生长。
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线粒体自噬调节:瓦兰加隆和山奈酚等化合物会诱导致命的线粒体自噬,而其他化合物(例如,
临床意义和未来方向
尽管取得了进展,但挑战仍然存在:
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异质性:线粒体适应因肿瘤亚型和阶段而异,需要个性化的方法。
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耐药性:代谢可塑性可能会破坏靶向治疗,需要组合策略。
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翻译差距:标准化线粒体生物标志物(例如 DRP1 水平)和改善药物输送(例如纳米颗粒载体)对于临床实施至关重要。
未来的研究应该整合多组学来解决代谢免疫串扰,并研究线粒体移植作为一种新的疗法。
文凭
线粒体动力学在乳腺癌转移中至关重要,并影响代谢灵活性、干性和治疗耐药性。针对裂变、融合和线粒体自噬提供了一种破坏肿瘤适应性的变革性方法。尽管挑战依然存在,但线粒体定向疗法的进步,加上精准医学工具,具有改善侵袭性乳腺癌亚型预后的巨大潜力。
资料来源:
鲁伊达斯,B.,(2025)。乳腺癌转移中的线粒体动力学:从代谢驱动因素到治疗目标。 肿瘤学进展。 doi.org/10.14218/ona.2025.00001 。