膽固醇代謝在結直腸癌調控中的作用研究進展

楊馳，羅長江

蘭州大學第二醫院普通外科，甘肅蘭州 730030

2020年統計數據顯示，結直腸癌(colorectal cancer，CRC)已躍居消化系統癌癥發病率與死亡數的首位，嚴重威脅人類生命健康[1]。膽固醇(cholesterol)參與細胞膜的構成，參與維持細胞膜的完整性和膜內物質的穩定性，其在合成、攝取、轉化及分解等代謝過程中所產生的細胞因子及活性物質共同參與細胞內及細胞間信號的傳導[2-3]，不僅調控正常細胞周期的轉化，同時與癌癥的代謝重編程有關。膽固醇代謝是近年癌癥治療探索的熱點，闡述其復雜的作用機制潛在地奠定了脂-癌相關的分子基礎。本文對膽固醇代謝在CRC調控中的研究進展進行綜述，旨在為靶向膽固醇治療CRC提供新思路。

1 細胞膜膽固醇的結構與功能

膽固醇作為一種27 碳多環脂質分子(C27H46O)，廣泛存在于哺乳動物細胞膜中，主要依賴于甾醇轉運蛋白來維持自身的分布及構象，并與其他疏水性脂質成分共同參與調節雙層細胞膜的剛性及滲透性，能夠在膜上錨定多種跨膜蛋白來介導膜兩側物質的交換，從而達到對細胞內外物質功能活性的精準調控[4]。由膽固醇參與形成的膜基本構架在細胞運動及代謝過程中可充當信號傳導的載體——“脂筏”。脂筏不僅能夠提供豐富的理化環境直接影響蛋白質的構象及活性，還可作為一種識別性多態域結構來誘導病原體及其產物的滲透[5]。重要的是，這種脂筏所支撐的跨膜信號傳導與腫瘤血管形成、上皮-間充質轉化(epithelial mesenchymal transition，EMT)及癌癥轉移密切相關[6]，潛在地奠定了腫瘤發生受膽固醇代謝調控的分子基礎。

2 生物體內膽固醇代謝的基本途徑

膽固醇內源性生物合成是一項復雜的高耗能過程，其中主要轉錄調節因子甾醇調節元件結合蛋白(sterol regulatory element binding protein，SREBP)及兩種限速酶3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A 還原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase，HMGCR)和角鯊烯環氧酶(squalene epoxidase，SQLE)發揮著關鍵作用[7]。SREBP 包括SREBP1 和SREBP2 兩種亞型，其中SREBP2能夠編碼多種膽固醇合成酶基因，是調控膽固醇生物合成的關鍵亞型[8]。在膽固醇缺乏的狀態下，SREBP2 能夠與SREBP 裂解激活蛋白(SREBP cleavage activator protein，SCAP)結 合 形 成SREBP2-SCAP復合物，該復合物經由內質網向高爾基體的活化轉運后進入細胞核，并與其靶基因啟動子中的甾醇調節元件(sterol regulatory element，SRE)相結合來啟動甲羥戊酸途徑[9]。隨后，由SREBP2編碼轉錄的HMGCR 在還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH) 的協助下將羥甲基戊二酰輔酶A(hydroxymethylglutaryl coenzyme A，HMG-CoA)還原成甲羥戊酸，然后依次經異戊二烯化及SQLE環氧化反應完成甲羥戊酸-角鯊烯-羊毛甾醇的過渡，最后經多步驟氧化、去甲基化及還原反應形成膽固醇[10]。除內源性合成外，膽固醇還可經肝細胞小管膜與腸上皮細胞頂膜上的跨膜蛋白尼曼-匹克C1 樣蛋白1(Niemann-Pick C1-like 1，NPC1L1)直接進行外源性攝取[11]?！皵z取”的另一概念是指組織細胞依賴低密度脂蛋白受體(low-density lipoprotein receptor，LDLR)介導的膽固醇內吞作用[12]。經低密度脂蛋白(lowdensity lipoprotein，LDL)與LDLR 識別后，內吞的膽固醇酯被靶向運輸至溶酶體進行水解，然后在溶酶體膜上錨定的尼曼-匹克C1/2(Niemann-Pick C1/2，NPC1/2)蛋白及多種轉運蛋白的協作下輸出膽固醇到質膜及內質網上[13]。細胞內富余的膽固醇既可儲存在脂滴中，也可與血漿中其他脂蛋白結合被運輸回肝臟分解并被代謝為膽汁酸鹽，從而參與消化吸收或轉化為類固醇激素及維生素D 來調節內分泌狀態。然而，當細胞內膽固醇水平偏高時，肝臟X 受體(liver X receptor，LXR)則作為膽固醇穩態傳感器負責驅動膽固醇外流并減少其合成，以平衡細胞內膽固醇濃度[14]。膽固醇代謝信號機制如圖1所示。

圖1 膽固醇代謝信號機制Fig.1 Cholesterol metabolism signaling mechanism

3 膽固醇代謝參與CRC的調控

充足的能量供應及穩定的信號調控是維持腫瘤生長的關鍵前提，盡管目前尚未發現任何一種物質能夠徹底氧化膽固醇，但膽固醇代謝通路中的甲羥戊酸反應參與腫瘤編程的內在機制已被證實[15]。在腫瘤細胞中，膽固醇的異常代謝往往表現為其合成或攝取水平增高、代謝酶活性上調或缺失以及衍生物異常聚積等，這些都可能通過重塑腫瘤微環境(tumor microenvironment，TME)來參與腫瘤細胞的增殖與轉移。以下重點綜述膽固醇代謝途徑中相關衍生物、調節蛋白，以及免疫細胞在CRC發病及進展中的信號機制，以為CRC靶向膽固醇治療提供理論依據。

3.1 膽固醇代謝途徑中相關衍生物及調節蛋白對CRC的調控

3.1.1 25-羥基膽固醇(25-hydroxycholesterol，25HC)/27HC SREBP-SCAP 復合物的形成是膽固醇合成啟動的必要條件，但其與胰島素誘導基因(insulininducible gene，INSIG)編碼的內質網蛋白(INSIG 蛋白)結合時則表現出SREBP-SCAP 向下游轉運的阻礙效應[16]。近期研究顯示，膽固醇的氧化衍生物25HC能夠作為中間體嵌合在SREBP-SCAP與INSIG蛋白之間以介導SREBP 的活化，負責調節膽固醇的生理代謝[17]。然而，25HC 在CRC 中往往被視為一種抑癌因素。2013 年Tanaka 等[18]首次確定25HC 能以濃度依賴的方式抑制CRC 細胞的集落形成，并經Western blotting 證實，在25HC 存在的條件下Rho 相關卷曲螺旋蛋白激酶(Rho-associated coiled-coil protein kinase，ROCK)和p38 絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase，p38MAPK)的磷酸化水平與CRC 細胞的失巢凋亡狀態呈正相關(P＜0.05)，由此推測，25HC 可能以誘導ROCK/p38MAPK 蛋白活化的形式實現對CRC 細胞的抑制。在此基礎上，Hitsuda 等[19]使用熒光電鏡觀察到25HC 可通過改變肌動蛋白纖維的排列方式以誘導細胞骨架重塑而直接破壞與細胞外基質的相互作用，促使CRC細胞形成失巢狀態，該結果提示25HC 也可通過參與細胞骨架蛋白的重構而發揮抑癌作用。此外，Kakimoto等[20]認為，25HC 對CRC 的抑制可能與SREBP2 的表達沉默有關，因為癌細胞的增殖活力可通過誘導SREBP2 上調后恢復。然而，25HC 并非只表現出抑癌效應，在胃癌及肝細胞癌等其他類型癌癥中，其在促增殖及遷移方面同樣發揮作用，并參與腫瘤的耐藥表達[21-22]，這種復雜現象仍需系統性地研究。

絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase，Akt)信號的活化與腫瘤細胞周期進程及蛋白質合成密切相關，而膽固醇的另一類衍生物27HC在CRC 的信號傳導中表現出雙重效應：27HC 既可通過活化Akt以促進促血管物質如血管內皮細胞生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、基質金屬酶(matrix metallopeptidase，MMPs)及多種炎性因子[如白細胞介素-6(interleukin-6，IL-6)和IL-8]的釋放，且這種活化效應僅表現在晚期CRC 的擴散階段；同時還可直接靶向抑制Akt來阻止有絲分裂以抑制CRC細胞的克隆與遷移，最終導致兩種截然相反的臨床結局[23-25]。由此可見，27HC在CRC不同發展階段可能存在頗具差異的代謝需求，并可能僅參與到CRC的晚期進展中。因此，基于CRC不同分期層次水平的研究可能有利于捕捉膽固醇代謝在其不同階段影響的關鍵。

3.1.2 SREBP 如前所述，SREBP 是膽固醇合成的關鍵因素。微小RNA(miRNAs)是一類序列較短的非編碼RNA，在其諸多亞型中，定位于SREBP2內含子序列上的miR-33 與膽固醇穩態的調節密切相關，miR-33 能夠靶向抑制ATP 結合盒亞家族成員A1/G1(ATP-binding cassette sub-family A/G member 1，ABCA1/ABCG1)來 減 少 高 密 度 脂 蛋 白(high density lipoprotein，HDL)的球狀修飾，從而控制膽固醇的流出[25]。研究表明，當胞質內膽固醇水平偏高時，SREBP2 在miR-33 轉錄水平抑制狀態下被明顯下調，結合雙熒光素酶報告基因分析證實原癌基因PIM3能夠作為下游靶點被激活，并通過參與多種抗凋亡反應以維持細胞活性狀態；由此推測，SREBP2在CRC細胞中接受反饋調節的同時可能以促PIM3活化的形式促進腫瘤增殖[26]。另有研究表明，miR-33 可能與線粒體呼吸抑制有關，并通過降低線粒體能量的產生來阻礙膽固醇外流，而靶向抑制miR-33 后細胞整體功能則處于活躍狀態，但該機制目前尚未在癌細胞中證實[27]。

此外，轉移性結直腸癌(metastatic colorectal cancer，mCRC)一直被認為是限制治療手段及預后較差的主要原因[28]，轉移瘤常會發生代謝活性的改變以適應新的生存環境。雷帕霉素靶蛋白(mechanistic target of rapamycin，mTOR)作為Akt的下游靶點之一，負責細胞內蛋白質與脂質的合成[29]，其在細胞代謝異常時經常被上調[30]。研究顯示，在肝轉移灶微環境中肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)能夠刺激原癌基因Met活化，并通過磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)/Akt/mTOR 軸特異性激活SREBP2，繼而啟動膽固醇合成以維持CRC 細胞的增殖狀態；同時靶向沉默實驗證實，轉移瘤細胞的存活必須依賴于SREBP2的上調，由此推測，膽固醇是CRC轉移瘤生存的必需物質[31]。然而其他證據表明，由HGF 激活的Met 不僅能夠上調SREBP2以促進腫瘤細胞存活，還可募集大量具有抗腫瘤活性的中性粒細胞來拮抗腫瘤增殖，部分抵消了Met的致癌作用，故Met作為膽固醇上游抗癌靶點可能存在潛在的雙向趨勢[32]。因此，這種膽固醇代謝與免疫細胞之間的協同或拮抗作用對腫瘤發展趨勢的綜合影響值得進一步探討，不同機制之間可能存在相互串擾來最終確定腫瘤的發展方向。

SREBP1 異常表達同樣參與CRC 的調控。Gao等[33]對60例CRC患者的癌組織及癌旁組織標本進行對比發現，SREBP1在癌組織中被明顯上調，并且與細胞內活性氧(reactive oxygen species，ROS)水平呈正相關(P＜0.05)，而ROS 不僅參與誘導腫瘤血管形成，還 能 夠 通 過 激 活 核 因 子-κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)來促進MMP-7的表達，MMP-7是一種與CRC獲取高侵襲性相關的金屬基質酶，在腫瘤增殖方面具有明顯促進作用[34]。此外，Jin 等[35]檢測兩類SREBP 蛋白對輻射刺激的反應，結果顯示，SREBP1明顯上調而SREBP2 呈絕對下降趨勢，據此將SREBP1鑒定為輻射狀態下的快速反應基因；進一步采用流式細胞術檢測發現由SREBP1介導的膽固醇積累能夠增高輻射條件下CRC細胞的存活率，由此推測，SREBP1 可能與CRC 輻射抗性及耐藥表達有關，可作為CRC患者調控放療敏感性的靶點。

3.1.3 HMGCR/SQLE HMGCR除受SREBP2的直接編碼轉錄外，其結構中嵌有一個甾醇感應域(sterol sensing domain，SSD)負責感應膽固醇濃度，當胞質內膽固醇水平偏高時，INSIG 蛋白與HMGCR 上的SSD 相結合并誘導其發生降解，進一步阻止膽固醇合成[36]。腫瘤干細胞(cancer stem cells，CSCs)與腫瘤的起源、進展及耐藥有關，而DNA 結合抑制(inhibitor of DNA binding，ID)蛋 白 被 認 為 是 操 縱CSCs 侵襲性表型的關鍵調控物質[37]。Gao 等[38]研究發現，在結腸癌CSCs 中，HMGCR 和膽固醇的另一合成酶法尼基二磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase，FDPS)均上調，并以膽固醇依賴的方式促進 轉 化 生 長 因 子-β(transforming growth factor-beta，TGF-β)/ID 蛋白軸的活化表達，從而維持CSCs 的自我更新能力。而通過補充膽固醇或FDPS催化相關中間體香葉基香葉基二磷酸(geranylgeranyl diphosphate，GGPP)能夠逆轉由HMGCR 或FDPS 抑制所導致的CSCs 凋亡[38]。由此可見，膽固醇誘導結腸癌CSCs干性表達可能存在兩種途徑：一種直接由膽固醇累積所誘發；另一種則可能是由GGPP 作為膽固醇合成過程中異戊二烯化的底物并通過激活小GTP 結合蛋 白(small GTP-binding protein，GTPases)來 實 現CSCs 的膜信號傳導[39]。因此，限制膽固醇或GGPP的累積可能有助于阻止CSCs的惡性轉化，這為從機制上理解他汀類(Statins)藥物的抗癌效應提供了佐證。

事實上，SQLE 同樣受SREBP2 的轉錄調控并在高膽固醇狀態下被E3泛素連接酶降解，在癌癥中頻繁地異常表達[40-41]。據報道，SQLE上調可能僅作為CRC 發生的始動因素而與晚期轉移相對無關，因為SQLE 在Ⅰ-Ⅲ期CRC 中的表達明顯高于Ⅳ期，并顯著刺激腫瘤細胞的集落形成[42]。RNA 測序和組織微陣列分析也證實，CRC 細胞中膽固醇的另一衍生物骨化三醇能夠在SQLE 上調的基礎上繼發性增高，并且可促使MAPK 蛋白活化以促進癌細胞增殖，當靶向敲除SQLE后僅通過補充骨化三醇即可逆轉癌細胞的活性，由此推測，由SQLE介導上調的骨化三醇同樣具備潛在致癌性[42]。由此可見，膽固醇的不同衍生物對CRC展現了豐富的調控作用。

然而，在CRC 中SQLE 促膽固醇合成的同時也受膽固醇的降解調控，并與糖原合成激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β)及抑癌基因p53的表達失活有關[43]。GSK-3β 是一種多功能絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，與炎癥、代謝性疾病、神經系統疾病和癌癥存在著廣泛的聯系，并且參與Wnt/β-catenin、PI3K/Akt 和Notch 等多種癌癥相關信號通路的調控[44]。Jun等[43]發現，GSK-3β和p53功能活性的維持依賴于SQLE 的正常轉錄，但當SQLE 被過量膽固醇降解后，GSK-3β/p53復合物的穩定性也遭到破壞，而GSK-3β作為負向調控因素在被抑制的狀態下能夠激活Wnt 信號，并持續阻礙E-鈣黏蛋白的積累，最終誘導EMT 形成而導致癌細胞轉移性浸潤。一種三萜類化合物Pristimerin已被證實具有通過激活GSK-3β來抑制Wnt信號傳導的作用[45]，盡管該化合物并未表現出與SQLE 的直接作用，但其作為針對SQLE 靶向CRC 的輔助治療仍存在可觀的藥用價值。依據此機制，在針對SQLE 靶向用藥上尚存在將CRC 誘導向更差表型的風險，而聯合降膽固醇藥物及SQLE抑制劑可能是一種潛在有效的治療策略。

3.1.4 LXR LXR 是轉錄因子核受體超家族的成員，包括LXRα和LXRβ兩種亞型，其通常被細胞內氧甾醇作為配體激活，功能上可促進全身細胞內膽固醇的逆向消除并抑制膽固醇再攝取[14]。在CRC 中，LXRα 上調可激活多種膜通道蛋白如ABCA1、ABCG5 及ABCG8 來介導膽固醇外流，并通過抑制S期激酶相關蛋白2(S-phase kinase-associated protein 2，SKP2)的表達使腫瘤細胞分裂阻滯在G1期；同時動物實驗證實，使用LXRα 激動劑誘導后小鼠成瘤體積更小，數量更少，具有明顯的抑瘤效能[46]。

表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)是參與細胞有絲分裂調控的關鍵跨膜糖蛋白，被激活后通過酪氨酸激酶的磷酸化來促進細胞的增殖與分化，并在癌癥中頻繁地擴增或突變[47-48]。研究發現，LXRα 蛋白水平與EGFR 的表達呈負相關(P＜0.05)，且雙熒光素酶報告分析顯示，LXRα 可靶向結合EGFR 的啟動子并對其產生抑制作用，由此推測，LXRα 的抑癌作用可能是通過其作為EGFR 的沉默結合蛋白而實現的[49]。Wnt/β-catenin 是多種癌癥的經典信號通路，尤其是在CRC中幾乎呈覆蓋性激活[50]。Uno 等[51]共轉染LXR 類似物后經免疫共沉淀證實，盡管LXR 不能直接抑制Wnt 信號的活化，但其能夠與該信號下游多種靶蛋白如原癌基因蛋白MYC、骨形態發生蛋白4(bone morphogenetic protein 4，BMP4)和MMP-7的啟動子序列結合來阻礙Wnt信號傳遞，并且LXRβ 較LXRα 顯示出更強的阻礙作用。也有研究認為，EGFR與Wnt兩種信號通路在參與腫瘤調控時發生了不同程度的串擾。例如，在CRC 中Wnt 信號可通過上調前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)的表達來激活EGFR，而EGFR 也可通過EGFR/PI3K/Akt 信號軸來激活β-catenin 并與其形成復合物再激活Wnt 信號，共同形成一種協同促增殖循環[52]。而LXR對這兩種信號在CRC中的調控均表現出強烈的干擾，所以，靶向刺激LXR 的轉錄活性可能通過多途徑減緩CRC的發展，并改善預后。

3.1.5 LDLR LDLR 廣泛存在于各類細胞表面，在每次完成膽固醇酯的內吞后，其會依賴于胞質內pH重新返回細胞表面，形成再循環內吞機制以提升膽固醇的轉運效率[53]。Lum 等[54]通過與癌旁正常黏膜比較，發現結腸腫瘤標本中幾乎均存在LDLR 和環加氧酶2(cyclooxygenase 2，COX-2)轉錄水平的關聯性增高，故推測LDLR 在腫瘤形成的初始階段可能通過增加炎癌轉化的風險來增加致瘤性。Wang等[55]研究發現，CRC 細胞表面LDLR 的上調與淋巴轉移及遠處轉移風險呈正相關(P＜0.05)，并以促膽固醇積累的形式介導ROS 產生，然后通過活化MAPK 信號通路來參與癌癥侵襲表型的形成，提示LDLR 可能是預測CRC不良預后的生物標志物。此外，前蛋白轉 化 酶 枯 草 桿 菌 素/kexin9 型(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9，PCSK9)作為一種絲氨酸蛋白酶能夠附著在LDLR 表面，并通過靶向溶酶體破壞受體來減少LDLR 再循環以調節膽固醇轉運[56]。一項研究顯示，在使用納米脂質體抗PCSK9 疫苗對小鼠進行注射后，由于PCSK9 的抑制可明顯提升肝細胞表面LDLR 的攝取效率，并可通過肝細胞的吸收與轉化降低循環中的膽固醇水平，從而抑制小鼠結腸腫瘤的生長[57]。但該研究并未指出PCSK9 抑制劑與CRC 細胞表面LDLR 的作用關系，僅推測其可能與LDLR在不同組織細胞表面的表達豐度差異及癌細胞內的膽固醇代謝機制有關，故仍有待進一步研究證實。而近期研究表明，PCSK9 的抑制能夠促進癌細胞表面主要組織相容性復合體Ⅰ(major histocompatibility complex Ⅰ，MHCⅠ)的上調，并且吸引更多的CD8+T細胞來對腫瘤進行殺傷[58]。盡管此機制并不依賴于LDLR，但提示PCSK9抑制劑在腫瘤聯合輔助治療中可能存在巨大的潛在研究價值。

3.2 免疫細胞中異常膽固醇代謝對CRC的調控作用

3.2.1 淋巴細胞與膽固醇 淋巴細胞(lymphocytes)是參與構建機體免疫屏障的關鍵活性細胞，可通過釋放穿孔素和顆粒酶等多種活性物質在抗腫瘤免疫中發揮作用[59]。X-box 結合蛋白1(X-box binding protein 1，XBP1)是一種調節內質網應激反應的活性轉錄因子，已被證實可通過促進樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)中的脂質合成來削弱由其介導的CD8+T細胞的抗腫瘤免疫[60]。在結腸癌中，Ma等[61]采用抗原染色發現，CD8+T 細胞表面程序性死亡蛋白1(programmed death protein 1，PD-1)和自然殺傷細胞受體2B4(natural killer cell receptor 2B4，CD244)等免疫檢查點的上調與胞質內膽固醇誘導的XBP1 過表達有關，同時XBP1 能夠通過降低CD8+T 細胞的氧耗率及糖酵解率來誘導其衰竭表型，故推測由XBP1介導的內質網應激反應可能是參與高膽固醇水平下免疫檢查點上調的主要原因。而通過抑制XBP1或降低CD8+T細胞內膽固醇水平可明顯恢復其抗腫瘤活性，提示由膽固醇介導的XBP1 可能作為調節CD8+T 細胞免疫活性的重要靶點。此外，腸屏障微生態的維持離不開腸黏膜中淋巴細胞的浸潤，其中，表達轉錄因子 蛋 白RORγ 的 調 節 性T 細 胞(regulatory T cells，Tregs)受來自飲食或腸道的因子共同調控，并被認為與腸黏膜炎癥反應有關[62]。腸道內膽固醇代謝產物初級膽汁酸在腸黏膜免疫穩態的維持中發揮著重要作用。研究顯示，少量進入結腸的膽汁酸經腸道內微生物修飾后可能通過與維生素D 受體(vitamin D receptor，VDR)相互作用而穩定RORγ+Tregs 的分布并建立起穩固的腸黏膜免疫屏障，從而減少炎癥刺激以降低結腸黏膜炎癌轉化的風險[63]。因此，增加結腸內膽固醇代謝產物膽汁酸的含量對于腸屏障功能的構建及維持具有促進意義。

3.2.2 單核-巨噬細胞與膽固醇 受腫瘤因素影響，血液中單核細胞(monocytes)趨向性遷移并聚集在TME 中形成腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages， TAM)。 COP9 信 號 小 體5(COP9 signalosome subunit 5，CSN5)是一種參與癌細胞表面受體活化的泛素調節酶，通常與癌細胞免疫檢查點上調有關[64]。Liu 等[65]研究發現，膽固醇能夠刺激TAM釋放趨化因子配體5(chemokine ligand 5，CCL5)并促進p65 蛋白及信號轉導轉錄激活子3(signal transduction transcription activator 3，STAT3)發生核轉位，從而與CSN5啟動子結合以上調癌細胞表面程序性死亡蛋白配體1(programmed death protein ligand 1，PD-L1)，因此，由膽固醇誘導TAM 釋放的CCL5 能夠通過CSN5/PD-L1 軸來參與CRC 免疫檢查點的調控，并可能在合并高膽固醇血癥的CRC患者中存在靶向價值。IL-1β是一種促炎和促癌因子，已被證實與CRC的不良預后有關[66]。Du等[67]研究發現，膽固醇能夠阻斷巨噬細胞中腺苷單磷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase，AMPK)的活化而導致線粒體ROS 大量產生，并通過激活炎癥小體NLRP3 以誘導IL-1β 持續釋放，增加結直腸黏膜炎癥與癌癥的發生風險。Donadon 等[68]從細胞形態學角度分析發現，CRC 肝轉移灶中的TAM具有更大的表面積(以L-TAM表示)并存在獨特的膽固醇反向轉運現象，即LXR 獲得上調，而LDLR、HMGCR 等多種膽固醇攝取相關基因受到抑制，從而造成巨噬細胞內膽固醇代謝缺陷；Donadon等[68]指出，L-TAM 的數目與患者更差的無病生存期(disease-free survival，DFS)呈正相關(P＜0.05)。但該研究并未闡述L-TAM內膽固醇代謝缺陷具體通過何種機制影響CRC的進展，而僅將其視為一種與CRC患者不良預后相關的形態學參數，故有待進一步探索。

4 膽固醇代謝靶向治療癌癥的應用

目前，針對膽固醇代謝靶向治療癌癥的研究正逐步開展，并取得一定成果。然而，CRC 的靶向治療正處于階段性發展過程中，充滿了巨大的潛力。以下主要介紹近年來靶向膽固醇治療癌癥的相關應用，以期為CRC的治療帶來新啟示。

4.1 靶向膽固醇合成途徑 實體腫瘤中膽固醇代謝途徑相關調節蛋白如HMGCR、SREBP、SQLE 等被上調是癌細胞發揮惡性潛能的主要原因，阻斷其表達是遏制腫瘤進展的有效選擇。他汀類藥物作為經典的HMGCR 特異性靶向抑制劑，可通過阻斷甲羥戊酸途徑來破壞細胞膜上的脂筏結構，以及通過降低胞質內膽固醇含量來破壞腫瘤細胞代謝穩態，并且其還具有抗血管生成和免疫調節的作用，這些作用共同抑制了腫瘤的發展[69]。流行病學調查顯示，他汀類藥物能夠明顯降低CRC[70]、乳腺癌[71]、前列腺癌[72]等多種癌癥的發生風險，在癌癥預防、控制復發和延長生存期方面取得了顯著成效；但仍有多個基于多中心、大樣本的臨床回顧性研究不支持他汀類藥物在癌癥進展中具有明顯的改善效應[73-75]。

中藥類物質應用于癌癥的輔助治療是近年來興起的熱門話題，中藥相關抑癌研究報道，大黃素(Emodin)可通過抑制SREBP2 轉錄來阻止Akt 信號的活化，從而降低肝癌細胞對索拉菲尼靶向治療的耐藥性，為晚期肝癌患者提供了潛在的治療方案[76]；青蒿素類似物青蒿琥酯(artesunate，ART)能夠通過阻斷SREBP2的核轉位來抑制HMGCR的表達，且免疫共沉淀反應證實其能夠破壞SREBP2對腫瘤抑制蛋白p52 的沉默效應，最終誘導神經膠質瘤細胞凋亡[77]；呋喃香豆素類物質佛手柑(bergapten)能夠上調LXR以促進肝癌細胞內膽固醇流出，并通過抑制PI3K/Akt軸來阻斷SREBP1的成熟[78]；且佛手柑還與一種E3泛素連接酶—肌球蛋白調節輕鏈互作蛋白(myosin regulatory light chain interacting protein，IDOL)的表達上調有關，可進一步增加LDLR 的胞質內降解，二者協同抑制膽固醇的積累，從而阻止肝細胞癌的發展[78]。以上結果表明，中藥類物質靶向膽固醇代謝在癌癥的治療應用中正處于一種積極態勢，有望成為CRC靶向治療的新策略。

SQLE是目前關注較少的靶點，有研究顯示，抗真菌藥物特比萘芬(Terbinafine)已被美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration，FDA)批準用于靶向SQLE的阻斷治療，其不僅能夠恢復抑癌基因磷 酸 酶 張 力 蛋 白 同 源 物(phosphatase and tensin homolog，PTEN)被沉默的功能活性，并且參與抑制Akt/mTOR 軸的信號傳導，在肝細胞癌的抗代謝靶向治療中取得了良好療效[79]。

4.2 靶向膽固醇轉運途徑 近年來，伊曲康唑(Itraconazole)作為另一類抗真菌藥物在抑癌方面的功效逐漸被發現。據報道，伊曲康唑具備兩種抑癌途徑：一是依賴與電壓依賴性陰離子通道1(voltagedependent anion channel 1，VDAC1)的 結 合 來 阻 止AMPK 活化，從而抑制mTOR 的表達以限制腫瘤血管的生成；二是能夠與溶酶體上的NPC1 直接結合來阻止膽固醇的流出，導致溶酶體中膽固醇無法釋放從而破壞腫瘤的代謝需求，且二者在機制上對mTOR 產生協同抑制，顯著增加了抗癌效力[80]。這是一種巧妙的單藥雙靶點治療，優勢在于其靶向內皮細胞而非癌細胞，在耐藥變異率控制方面效用較為顯著。

在胰腺癌的阻斷治療中，依折麥布(Ezetimibe)可通過抑制NPC1L1 轉運蛋白來降低外源性膽固醇的攝取效率，有效阻止胰腺癌的發展[81]。而依折麥布對其他類型腫瘤是否產生類似效應尚無法確定，即使被認為具有抑制腫瘤血管生成的作用，但其潛在致癌風險尚處于研究之中[82-83]。此外有報道指出，雞蛋提取成分蛋黃鞘磷脂和磷脂酰膽堿可通過降低結腸腺癌上皮細胞頂端NPC1L1 蛋白的表達水平來減少腫瘤細胞內膽固醇的積累，同時在SREBP 轉錄水平表現出明顯的抑制作用，協同減緩了結腸癌的進展[84]。

5 總結與展望

近年來，從癌細胞代謝微環境角度理解癌癥的發展是較為熱門的研究方向，因為癌細胞總是利用各種途徑創造出適合自身發展的微環境以滿足其龐大的代謝需求。隨著前期大量基礎研究工作的不斷積累，癌細胞內異常膽固醇代謝逐漸走進人們的視野，但目前多數研究僅聚焦于膽固醇的直接致癌影響，而在其代謝過程中相應的衍生物、被上調或抑制的調節蛋白以及免疫細胞等往往受到忽視。

膽固醇在多種癌癥尤其是CRC 的重編程機制中發揮著明顯的作用。在膽固醇代謝過程中如25HC/27HC、SREBP、HMGCR、SQLE、LXR、LDLR，以及腫瘤相關免疫細胞(如淋巴細胞、單核-巨噬細胞等)不斷受到腫瘤因素的干擾，并接受多因素的共同調控而展現出相當復雜的機制。但目前的工作對于膽固醇代謝靶點在CRC 調控中的研究依舊非常缺乏，且在針對靶向膽固醇治療CRC的單一靶點用藥方面存在明顯爭議，而多靶點聯合用藥或將成為提升抑癌效能的新策略。積極關注并研究這些靶點在CRC 中的作用機制是開展膽固醇靶向治療的關鍵，有望為靶向膽固醇治療CRC提供新方向。