综述:钠在癌症中的作用及靶向治疗策略

《TRENDS IN Pharmacological Sciences》:Sodium's role and therapeutic targeting in cancer

【字体: 时间:2025年11月30日 来源:TRENDS IN Pharmacological Sciences 19.9

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  本综述系统阐述了钠离子(Na+)稳态失调在癌症中的核心作用:癌细胞通过钠相关转运体(NKA、VGSC、NCX等)实现细胞内Na+蓄积,进而调控代谢重编程、免疫应答及耐药性。重点揭示了Na+过载诱导的新型细胞死亡方式NECSO,以及低钠血症与治疗抵抗的关联。最后探讨了靶向钠转运体抑制剂(如卡格列净、兰地尼等)的临床转化潜力,为癌症治疗提供了新的视角。

  
钠稳态失调是癌症的共性特征
钠离子(Na+)作为生命体必需电解质,其浓度由钠钾泵(Na+/K+-ATPase, NKA)、电压门控钠通道(VGSCs)、钠钙交换体(NCXs)等转运体精密调控。早在1980年代研究即发现肿瘤细胞Na+水平显著高于正常细胞,23Na-MRI技术进一步证实肿瘤组织存在钠积累现象。这种异常与癌细胞独特的代谢重编程密切相关,但Na+对癌症的直接作用机制长期未被充分揭示。
钠在癌症中的多维功能
如原文图1所示,Na+通过多重途径影响癌症进程:一方面,癌细胞内升高的Na+可直接进入线粒体,通过干预复合体III功能调控氧化磷酸化(OXPHOS),并加速糖酵解促进乳腺癌细胞增殖;另一方面,肿瘤微环境(TME)中高钠可增强CD8+T细胞代谢适应性与杀伤功能。尤为重要的是,药物诱导的细胞内Na+过载会触发能量耗竭,引发由钠过载诱导的坏死(NECSO)——一种新型细胞死亡方式。与之相反,低血清钠(低钠血症)会通过激活AKT信号通路增强癌细胞抗凋亡能力,并促进基质金属蛋白酶(MMPs)分泌加速转移,同时与化疗及免疫检查点抑制剂(ICI)治疗抵抗显著相关。
钠相关转运体调控Na+浓度与癌症进展
如图2所示,钠相关转运体构成精密调控网络:NKA通过消耗ATP排出3个Na+并摄入2个K+,其α1亚单位在胃癌、肝癌中过表达并通过干扰素(IFN)信号通路促进恶性进展;VGSCs(如Nav1.5、Nav1.7)通过膜电位去极化促进癌细胞迁移,并与胶质母细胞瘤(GBM)替莫唑胺耐药相关;NCX在反向模式下运作时,可增加细胞内钙离子浓度,促进胶质瘤细胞伪足区迁移;NHE1通过调节pH值维持酸性TME,支持胰腺星状细胞(PSCs)介导的胰腺导管腺癌(PDAC)进展;SGLTs利用钠梯度驱动葡萄糖摄取,为乳腺癌、结直肠癌提供代谢优势。
靶向钠相关转运体抑制癌症进展
针对上述靶点的抑制剂展现出治疗潜力:强心苷类Oleandrin通过PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路诱导免疫原性细胞死亡(ICD);蟾毒配基Bufalin通过纳米粒触发钙超载促进黑色素瘤细胞凋亡;局部麻醉药Tetracaine通过下调MMP活性抑制乳腺癌转移;抗心绞痛药Ranolazine可改善患者化疗相关心脏副作用;SGLT2抑制剂达格列净(DAPA)通过阻断葡萄糖摄取抑制肿瘤能量代谢,并能纠正低钠血症改善治疗效果。
挑战与展望
当前研究尚存重要问题:钠与不同TME细胞(如癌细胞、免疫细胞、癌症相关成纤维细胞)互作的异质性机制不明;靶向治疗可能引发电解质紊乱;需开发针对特定转运体亚型的高选择性抑制剂(如Nav1.7选择性镇痛剂)。未来需结合单细胞组学、智能药物递送系统(如pH响应纳米粒)提升靶向精度,并通过钠靶向疗法与免疫治疗、化疗的联用,构建多靶点抗癌新策略。
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