靶向腦部腫瘤代謝/免疫微環境的遞藥及治療策略
腦部腫瘤是一種嚴重危害人類健康的神經系統惡性腫瘤,其中最常見和最致命的是膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)。GBM具有高度的侵襲性、復發性和耐藥性,目前的治療手段包括手術切除、放射治療和化學治療,但其預后仍然很差,中位生存期只有15個月左右。GBM的發生發展受到其特殊的代謝和免疫微環境(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、氧化應激、酸化和低氧。這些特征使得GBM細胞能夠適應惡劣的環境,增加生長因子信號、抗凋亡能力和基因不穩定性,同時抑制免疫細胞的功能和滲透。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胞的能量供應、增加腫瘤細胞的氧化壓力、改善腫瘤細胞的酸堿平衡或增加腫瘤細胞的氧敏感性來達到抗腫瘤效果。
例如:
抑制葡萄糖轉運蛋白(glucose transporter,GLUT)或己糖激酶(hexokinase,HK)可以阻斷葡萄糖進入腫瘤細胞并參與糖酵解,從而削弱腫瘤細胞的生存能力。一種名為3-溴吡酮(3-bromopyruvate,3-BP)的小分子藥物可以同時抑制GLUT和HK,在體外和體內實驗中顯示出強大的抗GBM活性。
抑制乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)或單羧酸轉運蛋白(monocarboxylate transporter,MCT)可以阻斷乳酸從腫瘤細胞中釋放出來,并導致腫瘤細胞內乳酸積累和pH下降,從而誘導腫瘤細胞凋亡。一種名為FX11的小分子藥物可以抑制LDH,在體外和體內實驗中顯示出抗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(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)的進行,并導致腫瘤細胞內檸檬酸積累和pH下降,從而抑制腫瘤細胞的增殖和遷移。一種名為BPTES的小分子藥物可以抑制CS,在體外和體內實驗中顯示出抗GBM活性。
抑制谷氨酸脫羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)或谷氨酸轉運蛋白(glutamate transporter,GLT)可以阻斷谷氨酸從腫瘤細胞中釋放出來,并導致腫瘤細胞內谷氨酸積累和pH下降,從而抑制腫瘤細胞的代謝和信號轉導。一種名為DON的小分子藥物可以抑制GAD,在體外和體內實驗中顯示出抗GBM活性。
參考文獻:
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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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