胆管癌（Cholangiocarcinoma，CCA）是一种起源于胆管上皮的恶性肿瘤，由于缺乏有效的早期诊断方法，预后较差。手术切除是治愈的首选方法，但对于晚期疾病，如远处转移或局部进展期肿瘤，治疗选择有限。因此，迫切需要探索其他新的治疗方法。随着现代生活水平的提高，公众对高脂肪、高蛋白和高碳水化合物饮食的接受度越来越高，由此产生的代谢异常与肿瘤的发生和扩散密切相关。代谢重编程是肿瘤发生发展过程中的关键机制，与癌细胞增殖、转移和耐药性密切相关。脂肪酸（Fatty acid，FA）代谢是癌细胞代谢的重要组成部分，可为癌细胞提供能量来源，并参与细胞信号传导、免疫反应调节和内环境稳态的维持，这些都与 CCA 的发生和发展密切相关。因此，更好地了解 FA 代谢可能为 CCA 患者的早期诊断、预后评估和靶向治疗提供有前景的策略。本文中，作者[第一作者单位] 的研究人员综述了 FA 代谢对 CCA 发生发展的影响，总结了相关机制以及目前针对脂质代谢在 CCA 中的临床应用，并探索了 CCA 代谢治疗的新靶点。
背景
CCA 是一种起源于胆管树的上皮恶性肿瘤。它是继肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）之后第二常见的原发性肝癌，通常根据解剖结构分为三种亚型：肝内胆管癌（Intrahepatic CCA，iCCA）、肝门部胆管癌（Perihilar CCA，pCCA）和远端胆管癌（Distal CCA，dCCA） 。由于缺乏早期特异性临床表现和精确的诊断方法，大多数患者在晚期才被诊断出来。在过去几十年里，CCA 的发病率和死亡率均有所上升，约占胃肠道恶性肿瘤的 3% 和原发性肝癌的 15%。目前，手术是首选的治疗方法。然而，超过 60% 的患者在手术后会出现复发和转移，5 年生存率仅为 25%-50%。此外，尽管吉西他滨（Gemcitabine，GEM）与顺铂的联合治疗是标准的一线疗法，但对于区域淋巴结转移、切缘阳性和低分化的患者，辅助化疗的效果并不显著，总体生存时间 <1 年。因此，CCA 的早期诊断和治疗具有重要的医学和社会意义。随着现代生活水平的提高，人们越来越倾向于食用高蛋白、高脂肪和高碳水化合物的食物。然而，这可能导致代谢紊乱和许多其他疾病，包括癌症、肥胖和炎症。近年来，有助于肿瘤发生和癌症进展的细胞代谢变化引起了研究人员的关注。癌细胞的代谢重编程是指癌细胞在发育过程中调整和改变其代谢途径的现象，这是癌细胞继生长信号自激活、对生长抑制信号不敏感、逃避凋亡、无限复制能力、持续血管生成以及组织侵袭和转移之后的第八大特征。这些改变主要包括葡萄糖代谢、谷氨酰胺代谢和脂质代谢。作为代谢重编程的重要组成部分，脂质代谢参与生物膜和结构单元的组成、能量储存，并在多种细胞活动中作为信号通路发挥作用。目前，大量证据表明脂质代谢重编程与肿瘤发生和发展密不可分。FA 作为脂质的基本组成部分，广泛参与 CCA 的发生和发展，包括其合成、运输和降解。此外，FA 与 CCA 治疗和耐药性密切相关。因此，靶向 FA 代谢治疗逐渐成为癌症治疗和克服耐药性的重要方法。在这篇综述中，作者[第一作者单位] 的研究人员总结了 FA 代谢重编程如何促进 CCA 的发生和发展，并讨论了针对 CCA 中 FA 代谢的治疗策略。
脂肪酸从头合成为胆管癌的发生和发展提供脂质来源
哺乳动物的 FA 主要来源于两条途径：从周围微环境的外源性摄取和利用营养物质进行的内源性合成。FA 内源性合成，也称为 FA 从头合成，是在细胞质中以乙酰辅酶 A（Acetyl-coenzyme A，acetyl-CoA）、三磷酸腺苷（Adenosine 5’-triphosphate，ATP）和生物素为原料进行的。在生理条件下，正常细胞主要通过直接摄取外源性 FA 来满足脂质需求，而脂肪生成主要局限于肝细胞和脂肪细胞。然而，癌细胞可以激活脂肪生成以满足其快速增殖的需求。Acetyl-CoA 是 FA 从头合成中的关键成分，可通过葡萄糖、谷氨酰胺和乙酸盐的代谢获得。葡萄糖衍生的丙酮酸在线粒体中由丙酮酸脱氢酶催化形成 acetyl-CoA，然后与草酰乙酸在柠檬酸合酶的作用下缩合形成柠檬酸。柠檬酸不仅可以在线粒体中完成三羧酸（Tricarboxylic acid，TCA）循环，还可以通过柠檬酸转运蛋白 SLC25A1 转运到细胞质中，并在 ATP - 柠檬酸裂解酶（ATP-citrate lyase，ACLY）的作用下转化为 acetyl-CoA。此外，谷氨酰胺通过还原性羧化作用促进柠檬酸的产生。另外，在缺氧或脂质耗竭等代谢应激条件下，癌细胞可以通过上调乙酰辅酶 A 合成酶（Acetyl-CoA synthetase，ACSS）的表达来加速乙酸盐的激活，从而生成 acetyl-CoA。最终，acetyl-CoA 在关键酶如乙酰辅酶 A 羧化酶（Acetyl-CoA carboxylase，ACC）和脂肪酸合酶（Fatty acid synthase，FASN）的作用下首先合成具有 16 个碳原子的棕榈酸（Palmitic acid，PA），然后通过改变碳链长度或添加不饱和键转化为其他 FAs。FA 从头合成有助于增加细胞膜和细胞器膜的饱和度，通过对抗脂质过氧化（Lipid peroxidation，LPO）防止细胞死亡，并通过改变跨膜动力学减少药物摄取。因此，FA 从头合成对于肿瘤的发生和进展非常重要。Acetyl-CoA 和各种介导 FA 合成的酶在 FA 合成代谢中起着关键作用（图 1）。
ACC 是 FA 代谢的主要调节因子，有两种异构体：ACC1 和 ACC2。ACC1 位于细胞质中，是 FA 从头合成的限速酶，可催化 acetyl-CoA 羧化为丙二酰辅酶 A（Malonyl-CoA）。而 ACC2 锚定在线粒体外膜上，它可以通过产生抑制肉碱棕榈酰转移酶 - 1（Carnitine palmitoyltransferase-1，CPT-1）的产物来调节 FA 摄取并减少脂肪酸氧化（Fatty acid oxidation，FAO）。因此，ACC 对 FA 代谢至关重要。先前的研究表明，ACC1 在多种人类癌症中高表达，包括 HCC、胃癌和肺癌。敲低 ACC1 可减弱 FA 从头合成并抑制肿瘤发展。作者[第一作者单位] 的研究人员 Saisomboon S 等人发现，ACC1 可以通过调节 AMP 激活的蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）- 核因子 κB（Nuclear factor kappa B，NF-κB）-Snail 轴影响 CCA 的侵袭和迁移能力，并且对于 CCA 患者来说，较高的 ACC1 表达通常意味着较短的生存期。AMPK 是能量代谢的调节中心，广泛参与许多与脂质代谢相关的酶和转录因子的调节。已有研究表明 ACC 是 AMPK 的靶分子，AMPK 的磷酸化可以调节 ACC 的活性。在低能量条件下，AMPK 可以通过磷酸化特定的酶和位点来增加 ATP 含量、减弱 ACC 活性并抑制脂质合成代谢。同样，黄连素通过激活 AMPK 阻断 ACC 活性，从而抑制肿瘤生长，导致细胞内 FA 合成和细胞外囊泡产生减少。在 CCA 中，ACC1 表达下调后，Malonyl-CoA 和 PA 的合成稳步下降，导致中性脂质和 ATP 含量减少，AMPK 磷酸化增加。p-AMPK 的增加可以通过抑制 NF-κB p65 的核转位来减少 Snail 介导的癌细胞侵袭和迁移，最终抑制 CCA 的发生和发展。5 - 十四烷氧基 - 2 - 呋喃甲酸（5-tetradecyloxy-2-furoic acid，TOFA）作为 ACC 的一种亚稳态抑制剂，已被证明在多种肿瘤（包括肺癌、结肠癌和肾癌）中具有细胞毒性作用。作者[第一作者单位] 的研究人员 Boonnate P 等人报道，TOFA 通过下调 ACC 表达减弱 FA 的内源性合成能力，并以剂量依赖的方式抑制 CCA 细胞增殖。综上所述，这些发现表明 ACC 在 CCA 中起着重要作用，靶向 ACC 可能通过调节 FA 从头合成来改善 CCA 患者的不良预后。
此外，FASN 是 FA 从头合成中的关键脂肪生成酶，它将一分子 acetyl-CoA 和七分子 Malonyl-CoA 缩合形成 PA，PA 用于合成更复杂的 FAs、质膜结构以及蛋白质的翻译后棕榈酰化修饰。FASN 在多种癌症中得到了广泛研究。其过表达与肿瘤晚期、淋巴结转移、远处转移和较短的生存时间相关。FASN 通过多种机制促进 CCA 的发生和发展。作者[第一作者单位] 的研究人员 Tomacha J 等人提出，FASN 过表达与 CCA 细胞的增殖、迁移和侵袭密切相关，并且与患者的不良预后和高复发风险相关，可作为预测 CCA 侵袭性和预后的生物标志物。在一个包含 155 名 CCA 患者的数据库中，CCA 患者的晚期状态与 FASN 的表达存在明显相关性。换句话说，FASN 表达较高的 CCA 患者预后较差。此外，当 FASN 被敲低时，CCA 细胞的生长、迁移和侵袭受到抑制，细胞周期停滞，并诱导细胞凋亡。代谢组学分析显示，FASN 敲低组中鸟嘌呤和黄嘌呤的表达明显高于对照组。嘌呤作为生物体中含量最丰富的代谢物，是 DNA、RNA 和基本生物分子的关键组成部分。为了满足其快速增殖的需求，癌细胞通常比正常细胞表现出更高的嘌呤生成量。在 CCA 中，抑制 FASN 表达会阻碍嘌呤代谢，进而减弱 ATP 和 DNA 的产生，导致 CCA 细胞增殖受到抑制并诱导细胞凋亡。环状 RNA（Circular RNAs，circRNAs）是真核生物中由特定的顺式作用元件和反式作用因子调控生成的共价闭合内源性生物分子，具有组织特异性和细胞特异性的表达模式。circRNAs 在多种癌症中表达失调，已成为潜在的生物标志物和治疗靶点。circMBOAT2 是一种来源于 MBOAT2 且与脂质代谢密切相关的 circRNA。作者[第一作者单位] 的研究人员 Yu X 等人报道，circMBOAT2 与 iCCA 的恶性特征呈正相关。结果证实，在 iCCA 中上调表达的 circMBOAT2 通过与多聚嘧啶序列结合蛋白 1（Polypyrimidine tract-binding protein 1，PTBP1）结合，保护 PTBP1 免受泛素 / 蛋白酶体依赖性降解，进而促进 PTBP1 介导的 FASN mRNA 向细胞质的转运，驱动多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFAs）和氧化脂质的产生。氧化脂质在炎症的起始、发展和消退中具有重要的调节作用。氧化脂质还在调节细胞内氧化还原状态方面发挥作用，其中一些氧脂促进氧化剂的产生或本身就是高活性氧化剂，而另一些则具有抑制促氧化剂产生或促进抗氧化剂产生的能力。研究人员推测，circMBOAT2 产生的 PUFAs 主要通过细胞色素 P450（Cytochrome P450，CYP450）途径催化生成环氧二十碳三烯酸（Epoxyeicosatrienoic acid，EET），EET 对内皮细胞和其他细胞具有抗氧化和抗凋亡作用。最终，PUFAs 和 EET 抑制脂质过氧化和活性氧（Reactive oxygen species，ROS）水平，促进恶性肿瘤的进展。这表明沉默 circMBOAT2 可能是治疗 iCCA 的一种新策略，特别是对于脂质代谢活跃的患者。此外，作者[第一作者单位] 的研究人员 Zhang B 等人报道，在 iCCA 中低表达且与 FASN 表达密切相关的 KDM5C，可能作为一类新型的肿瘤抑制因子发挥抑癌作用。据报道，KDM5C 是一种组蛋白 H3K4 特异性去甲基化酶，与肿瘤进展和不良预后相关。在 iCCA 中，KDM5C 的过表达通过减弱 FASN 基因启动子上 H3K4me3 的修饰，随后降低 FASN mRNA 的转录激活，从而阻碍 FA 的合成，抑制 CCA 细胞的增殖、迁移和侵袭。KDM5C 通过靶向 FASN 参与 iCCA 的发病机制，未来可能成为 iCCA 的潜在治疗靶点。此外，纺锤体和动粒相关复合物亚基 3（Spindle and kinetochore-associated complex subunit 3，SKA3）也可作为监测 CCA 患者预后的潜在生物标志物。SKA3 与肿瘤发展密切相关。当 SKA3 表达降低时，细胞通过激活纺锤体成分检查点并减少姐妹染色单体的凝聚力，诱导有丝分裂中期停滞。作者[第一作者单位] 的研究人员 Chen Y 等人报道，在体外实验中，缺氧诱导的 SKA3 通过上调 FASN 的表达促进 CCA 细胞增殖并增加对 GEM 的耐药性。在缺氧条件下，SKA3 可以通过招募聚（ADP - 核糖）聚合酶 1（Poly (ADP - ribose) polymerase 1，PARP1）与缺氧诱导因子 - 1α（Hypoxia-inducible factor 1-alpha，HIF-1α）结合，进而增强 HIF-1α 的聚 ADP - 核糖基化，诱导泛素特异性蛋白酶 7（Ubiquitin-specific protease 7，USP7）介导的 HIF-1α 去泛素化，最终上调关键的脂肪生成酶以增加脂质表达水平，为驱动肿瘤细胞的恶性增殖提供能量来源。目前，FASN 的第二代靶向药物 TVB-2640 已进入 2 期临床试验阶段，并已被证实具有安全有效的抑癌作用。尽管目前针对 FASN 抑制剂治疗 CCA 的临床研究较少，但 FASN 与 CCA 密切相关，需要进一步研究靶向 FASN 治疗 CCA 患者的疗效和安全性。综上所述，参与 FA 从头合成的关键酶 ACC 和 FASN 的水平与 CCA 的发生和发展密切相关（图 2）。因此，调节 FA 从头合成在对抗 CCA 中起着至关重要的作用。
胆管癌通过多种转运介质增强脂肪酸摄取以加速肿瘤恶性进展
CCA 是一种基于组织学和分子特征的异质性恶性肿瘤。它可能在胆管树的不同部位发生，具有不同的宏观或形态学特征。因此，并非所有的 CCA 都依赖 FA 从头合成作为生物能量来源，增强的外源性 FA 摄取也有助于 CCA 的进展和生存。相关报道表明，一些致癌基因诱导的 iCCA 细胞抑制 FA 从头合成，并表现出较强的外源性摄取能力。在小鼠模型和体外肝脏中敲除 FASN 并不影响 AKT/NCID 诱导的 iCCA 形成，并且 FASN 表达水平较低的 CCA 细胞往往具有较高的 FA 摄取相关蛋白表达和较强的 FA 摄取能力。这表明 iCCA 细胞在缺乏 FASN 的情况下，可能通过增加从外源性 FA 中摄取补充脂质来进行膜的形成，从而促进肿瘤进展。显然，癌细胞具有调节 FA 来源的能力，不同类型的 CCA 细胞能够根据具体情况在 FA 的内源性合成和外源性摄取之间进行选择，以满足其脂质需求。因此，FA 从头合成和外源性摄取相互补充，在维持体内 FA 稳态方面发挥着重要作用。一般来说，高脂肪饮食会加速身体的脂质摄取。外源性摄取的脂质通常包含甘油三酯，它们在胆汁酸的乳化作用下被肠道黏膜细胞直接摄取，然后在细胞内脂肪酶的作用下水解为 FAs 和甘油，通过门静脉进入血液循环。然而，由于 FAs 的疏水性，外源性 FAs 通常需要转运介质才能进入细胞并发挥作用（图 3）。作为关键的转运介质，分化簇 36（Cluster of differentiation 36，CD36）、脂肪酸转运蛋白（Fatty acid transport proteins，FATPs）、脂肪酸结合蛋白（Fatty acid-binding proteins，FABPs）和游离脂肪酸受体（Free fatty acid receptors，FFARs）在 CCA 中高表达，并通过多种机制参与肿瘤的发生和进展（表 1）。
