FASN,即脂肪酸合成酶(Fatty Acid Synthase),是一种在脂肪酸生物合成中发挥关键作用的酶,催化脂肪酸从头合成的最后几个步骤。FASN的表达与多种人类癌症的发生发展密切相关,因此成为癌症治疗中一个潜在的治疗靶点。FASN在肿瘤细胞中通常过表达,为肿瘤的生长和存活提供能量和生物合成前体。因此,抑制FASN的表达或活性可能是一种有效的抗癌策略。
研究表明,FASN在多种癌症中表达上调,包括肝细胞癌(HCC)、前列腺癌、视网膜母细胞瘤(RB)、膀胱癌和结直肠癌。在肝细胞癌中,FASN的异常激活是HCC发展过程中的一个主要代谢事件。一项研究评估了FASN抑制剂TVB3664在HCC治疗中的疗效。研究发现,TVB3664单独或与其他药物联合使用,如酪氨酸激酶抑制剂或抗程序性死亡配体1抗体,在人类HCC细胞系和多基因驱动的HCC小鼠模型中均显示出显著的疗效[1]。此外,FASN抑制剂在前列腺癌中也显示出潜在的治疗价值。一项研究发现,FASN基因体在原发性前列腺肿瘤中低甲基化并过表达,与良性组织相比,FASN基因甲基化与FASN蛋白或基因表达显著负相关。这些数据支持FASN在前列腺癌中可能存在表观遗传调控机制,并可能成为未来FASN抑制剂试验中选择患者的潜在生物标志物[2]。
在视网膜母细胞瘤中,FASN酶在从头脂质合成途径中的激活已被报道。研究显示,FASN基因的沉默在RB癌细胞中抑制了FASN mRNA和蛋白的表达,并降低了癌细胞的活力。基因表达微阵列分析表明,FASN沉默导致多种下游细胞信号通路的失调,包括EGFR、TGF-β、细胞周期、MAPK、脂质代谢、细胞凋亡、GPCR信号传导和氧化磷酸化。这些发现表明,靶向FASN可能是RB治疗的一种有希望的策略[3]。
在膀胱癌中,RNA测序揭示了耐药细胞中FASN基因作为治疗靶点的重要性。研究发现,FASN基因在耐药细胞中过表达,并促进吉西他滨耐药性。FASN抑制剂TVB-3166能够逆转这种耐药性,表明FASN可能是膀胱癌治疗中一个有潜力的靶点[4]。
在结直肠癌中,脂质组学分析显示,FASN基因的表达与肿瘤特异性脂质谱的改变相关。研究发现,FASN基因表达上调与不良预后相关,而甘油三酯谱与术后无病生存期和淋巴血管侵犯相关。这表明,FASN可能是结直肠癌治疗中一个有价值的靶点[5]。
除了在人类癌症中的作用,FASN还与动物的生长性状和脂肪酸组成有关。在绵羊和山羊中,FASN基因的多态性与乳脂中长链脂肪酸的组成相关。研究发现,FASN基因的特定多态性可以预测绵羊和山羊乳脂中脂肪酸的组成,并可能作为早期选择生长性状的候选标记[6,7]。
此外,FASN的表达还受到其他基因的调控。例如,RAC3基因在子宫内膜癌中低甲基化,并通过增加FASN表达来促进细胞增殖和侵袭。这表明,RAC3可能是子宫内膜癌的一个潜在的治疗靶点[8]。
综上所述,FASN在多种人类癌症中表达上调,并成为癌症治疗中一个潜在的治疗靶点。FASN抑制剂在多种癌症模型中显示出显著的疗效,并可能与其他药物联合使用以提高疗效。此外,FASN的表达还受到其他基因的调控,这为癌症治疗提供了新的思路。FASN的研究有助于深入理解癌症发生发展的代谢机制,为癌症的治疗和预防提供新的策略。
参考文献:
1. Wang, Haichuan, Zhou, Yi, Xu, Hongwei, Zeng, Yong, Chen, Xin. 2022. Therapeutic efficacy of FASN inhibition in preclinical models of HCC. In Hepatology (Baltimore, Md.), 76, 951-966. doi:10.1002/hep.32359. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35076948/
2. Dairo, Oluwademilade, DePaula Oliveira, Lia, Schaffer, Ethan, Haffner, Michael C, Lotan, Tamara L. . FASN Gene Methylation is Associated with Fatty Acid Synthase Expression and Clinical-genomic Features of Prostate Cancer. In Cancer research communications, 4, 152-163. doi:10.1158/2767-9764.CRC-23-0248. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38112617/
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4. Zhou, Lijie, Du, Kaixuan, Dai, Yiheng, Tian, Fengyan, Gu, Chaohui. 2024. Metabolic reprogramming based on RNA sequencing of gemcitabine-resistant cells reveals the FASN gene as a therapeutic for bladder cancer. In Journal of translational medicine, 22, 55. doi:10.1186/s12967-024-04867-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38218866/
5. Ecker, Josef, Benedetti, Elisa, Kindt, Alida S D, Liebisch, Gerhard, Janssen, Klaus-Peter. 2021. The Colorectal Cancer Lipidome: Identification of a Robust Tumor-Specific Lipid Species Signature. In Gastroenterology, 161, 910-923.e19. doi:10.1053/j.gastro.2021.05.009. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34000281/
6. Pecka-Kiełb, Ewa, Kowalewska-Łuczak, Inga, Czerniawska-Piątkowska, Ewa, Króliczewska, Bożena. 2021. FASN, SCD1 and ANXA9 gene polymorphism as genetic predictors of the fatty acid profile of sheep milk. In Scientific reports, 11, 23761. doi:10.1038/s41598-021-03186-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34887487/
7. An, Qingming, Zeng, Lingli, Wang, Wenying, Zhao, Yuanyuan, Song, Xingchao. 2024. Identification of FASN Gene Polymorphisms, Expression and Their Relationship with Body Size Traits in Guizhou White Goat (Capra hircus) with Different Genders. In Genes, 15, . doi:10.3390/genes15060656. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38927592/
8. Meijuan, Cai, Fang, Liu, Min, Fang, Qian, Wang. 2022. Hypomethylated gene RAC3 induces cell proliferation and invasion by increasing FASN expression in endometrial cancer. In The international journal of biochemistry & cell biology, 150, 106274. doi:10.1016/j.biocel.2022.106274. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35917927/