PNAS：揭示关键酶类在癌细胞生存和转移过程中发挥的重要作用

来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究发现，在细胞压力状态下，一种特殊的酶类对于调节癌细胞生存和转移非常重要。

脂肪酸是一种重要的能量来源，也是细胞膜和细胞器中磷脂的关键组分，饱和脂肪酸（SFAs）能通过硬脂酰辅酶A去饱和酶（SCD,一种癌症中的活跃酶）被转化成为不饱和脂肪酸（UFAs）。

近日，一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“Ovarian cancer cell fate regulation by the dynamics between saturated and unsaturated fatty acids”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究发现，在细胞压力状态下，一种特殊的酶类对于调节癌细胞生存和转移非常重要，相关研究结果表明，靶向作用这种酶类并联合膳食干预措施或许能作为一种治疗癌症的有希望的潜在策略。

当葡萄糖和氧气在肿瘤微环境中受限时，脂肪酸，或脂肪就能作为癌细胞的替代能量来源，为了维持正常的细胞内功能（包括细胞信号和脂质的储存），饱和脂肪酸会通过SCD酶类被转化成为不饱和脂肪酸，这种“去饱和化”（desaturation）是脂肪生成的最后一步，即将代谢产物转化为脂肪酸和能量的过程。尽管科学家们都知道，SCD酶对于维持癌细胞中的脂质平衡非常重要，但他们并不清楚其是如何影响癌细胞生存和肿瘤进展的；然而，此前研究人员发现，癌症干细胞中富含不饱和脂肪酸，而靶向作用SCD酶就能消除癌症干细胞。

图片来源：https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2203480119

在当前的研究中，研究人员利用转录组学、脂质组学和单细胞成像技术揭示了SCD对脂肪酸的调节如何影响卵巢癌细胞的生存。结果发现，抑制或剔除SCD或能降低癌细胞中不饱和脂肪酸的水平，并能使得平衡向饱和脂肪酸倾斜；相比而言，增加不饱和脂肪酸的水平或许就能保护癌细胞免于细胞内质网所诱发的细胞压力，内质网是细胞质中的一种网状结构，其在整个细胞中能帮助运输蛋白质和脂质。

研究者Matei说道，饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间的平衡对于维持细胞内质网的完整性非常重要，因此，如果存在过多的饱和脂肪酸，细胞就会死亡；但不饱和脂肪酸则会扮演一种缓冲器的角色；随后，利用卵巢癌异种移植模型进行研究后，研究者发现，抑制SCD的功能或能在体内阻断肿瘤的生长，此外，在卵巢癌的体内模型中，将SCD抑制剂与富含饱和脂肪酸的饮食结合起来或许就能开启内质网的压力反应并阻断肿瘤的进展。本文研究揭示了，SCD或许是代谢压力状况下癌细胞命运的关键调节子，而且靶向作用癌细胞中的脂质平衡或许有望作为一种有效的治疗性策略。

鉴于代谢通路的可塑性和冗余性，其在很大程度上挫败了科学家们利用代谢干预措施来靶向作用癌症的尝试和想法，本文研究结果强调了组合性策略的重要性。综上，本文研究结果表明，SCD酶或许能作为代谢压力状况下癌细胞命运的关键调节子，并指出了靶向作用脂质平衡的潜在疗法策略。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Guangyuan Zhao, Yuying Tan, Horacio Cardenas, et al. Ovarian cancer cell fate regulation by the dynamics between saturated and unsaturated fatty acids, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2203480119