CD36:一个复杂的肿瘤免疫靶点

健康   2025-01-17 09:10   上海  

CD36 是一种在癌症中具有复杂作用的膜蛋白,细胞外结构域可结合脂质、TSP1 等配体,细胞内结构域通过与其他受体相互作用传递信号,在多种癌症细胞及相关免疫细胞中表达。

结构和功能

  • 结构特点

    • 它是一种 53 kDa 的跨膜糖蛋白,其细胞外结构域相对较大,包含三个重要的配体结合位点。其中,两个疏水口袋可与脂肪酸等脂质及脂质样分子结合,使其具备脂质转运功能;一个带负电荷的 CLESH 域能够与血栓反应蛋白 1(TSP1)结合;还有一个带正电荷的赖氨酸簇区域可与氧化低密度脂蛋白(oxLDL)等危险或病原体相关分子模式(DAMPs 和 PAMPs)结合,使 CD36 成为 B 类清道夫受体。

    • 细胞内结构域较小,且没有已知的经典信号基序,其信号传递主要依靠配体诱导与其他受体的相互作用,如 Toll 样受体 4 和 6、各种整合素以及四跨膜蛋白 CD9 和 CD81 等。

  • 功能特点

    • 脂质转运与代谢调控:在癌细胞中,CD36 负责转运脂肪酸等脂质,这一功能与癌症耐药性密切相关。例如,在胶质瘤 U87 细胞系中,顺铂治疗会促使 CD36 表达上调以及整体脂肪酸摄取增加,降低环境中的脂肪酸含量或使用脂肪酸类似物阻断脂肪酸摄取,可使细胞对顺铂更加敏感。在癌症干细胞(CSCs)中,CD36 选择性表达,其诱导的代谢编程可导致细胞衰老和耐药,同时 CSCs 中 CD36 还能促进肿瘤杂交细胞(THCs)的形成。此外,CD36 介导的脂质摄取在不同癌症中还可对肿瘤生长、转移和上皮 - 间质转化(EMT)产生促进或抑制作用,并且对癌细胞的糖酵解代谢也有调节作用,可促进或抑制糖酵解。

    • TSP1 结合介导的信号传递:TSP1 与 CD36 结合在癌症进程中具有双重作用。在急性髓系白血病等模型中,这种结合可促进癌细胞转移,但在其他一些癌症中,它又能通过诱导血管内皮细胞凋亡、抑制血管内皮生长因子(VEGF)信号通路来抑制肿瘤血管生成,不过这也可能引发肿瘤组织缺氧,进而促进癌症进展。此外,在黑色素瘤中,CD36 还可通过血管拟态促进肿瘤血管生成,且此过程不依赖于 TSP1。

    • 对免疫细胞功能的调节:在肿瘤浸润性 T 细胞中,CD36 表达增加会促进肿瘤浸润性调节性 T 细胞()的存活,抑制抗肿瘤免疫;而对于肿瘤浸润性 CD8⁺细胞毒性 T 细胞,CD36 会使其功能受损,导致其表达免疫检查点蛋白增加、效应蛋白减少,影响肿瘤杀伤能力,且与癌症分期、预后相关,这与 oxLDL 结合 CD36 诱导的脂质过氧化和细胞死亡有关。在抗原呈递树突状细胞中,CD36 可影响抗癌 T 细胞的激活。在癌相关成纤维细胞(CAFs)中,CD36 低表达与肿瘤侵袭性增加相关,但部分 CD36⁺ CAFs 可通过摄取 oxLDL 促进巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)分泌,招募髓源性抑制细胞(MDSCs),从而促进肿瘤进展。MDSCs 和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)中 CD36 表达较高,影响其代谢和免疫抑制功能。血小板中的 CD36 可被乳腺癌细胞激活,促进肿瘤转移。

CD36 在癌细胞中的作用


  • 脂质转运与癌症进展CD36 的脂质转运功能与癌症耐药性相关,在胶质瘤等细胞中,顺铂治疗会增加 CD36 表达和脂肪酸摄取,降低脂肪酸摄取可增强细胞对顺铂的敏感性。在癌症干细胞(CSCs)中,CD36 选择性表达,其诱导的代谢编程可致细胞衰老和耐药,但也能促进肿瘤杂交细胞形成。同时,CD36 介导的脂质摄取在不同癌症中还可促进肿瘤生长、转移和上皮 - 间质转化(EMT),或抑制糖酵解。
  • 耐药相关机制癌细胞耐药可源于内在机制或获得性耐药,肿瘤异质性加剧了这一问题。CD36 通过影响脂质代谢参与耐药,如乳腺癌细胞与脂肪细胞共培养时,CD36 表达增加促进脂肪酸摄取,为癌细胞提供能量,脂肪细胞分泌的 IL - 6 和瘦素还调节癌细胞 EMT、干细胞更新和耐药;在多种癌症中,化疗或放疗可改变癌细胞脂质代谢,使癌症干细胞(CSCs)相关脂质代谢变化,如胶质瘤干细胞脂质合成活跃、白血病干细胞脂肪酸氧化增加维持其干性和耐药,且缺氧可经 HIF - 2α 影响脂质代谢相关蛋白表达,可能与 CD36 存在关联。
  • TSP1 结合的影响TSP1 与 CD36 结合在急性髓系白血病等模型中可促进癌细胞转移,但在其他癌症中又能通过诱导内皮细胞凋亡、抑制血管内皮生长因子(VEGF)信号通路来抑制肿瘤血管生成,不过这也可能引发缺氧从而促进癌症进展,此外,CD36 还可能通过血管拟态促进血管生成。


CD36 在不同癌症治疗中的作用及研究


  • 乳腺癌:在 HER2 靶向治疗中,乳腺癌细胞可转变为 CD36 介导的脂肪酸摄取模式逃避 lapatinib 治疗,使用 SSO 抑制 CD36 可使耐药细胞重新对 lapatinib 敏感;他莫昔芬治疗 ER 阳性乳腺癌时,其抑制细胞增殖作用受 CD36 表达调控,抑制 CD36 可协同抑制细胞生长;在三阴性乳腺癌中,金雀异黄素与 CD36 siRNA 纳米载体组合可通过 p38 MAPK 途径降低 CD36 表达抑制细胞增殖,诺比列汀可通过 STAT3 信号轴抑制 CD36 依赖的癌细胞迁移、血管生成等。
  • 肺癌:miR - 21 可促进肺癌细胞 CD36 表达及增殖迁移,沉默 CD36 可降低细胞内脂质含量、阻碍肿瘤发展;通过加权基因共表达网络分析发现肺癌中 CD36 基因低表达且甲基化与肿瘤发展有关,使用 Decitabine 和 Chidamide 可降低 CD36 甲基化、抑制肿瘤生长。
  • 血液系统恶性肿瘤:在急性髓系白血病中,CD36 是化疗耐药白血病细胞中脂肪酸和脂质代谢相关差异表达基因之一,抑制其介导的氧化磷酸化可能增强化疗效果;在慢性髓系白血病中,白血病干细胞可利用性腺脂肪组织增加脂肪酸代谢产生耐药,部分二代酪氨酸激酶抑制剂可克服 CD36 表达细胞对伊马替尼的耐药。
  • 胰腺癌:胰腺癌组织中 CD36 表达降低,但与肿瘤大小、预后等相关,使用 siRNA 下调 CD36 可降低癌细胞对吉西他滨的耐药性并抑制抗凋亡蛋白。
  • 卵巢癌:虽无 CD36 参与卵巢癌发展的直接证据,但可利用其开发针对顺铂耐药卵巢癌的治疗策略,如开发类似脂肪酸结构的 Pt (IV) 前药上调 CD36 进入癌细胞杀伤细胞,或使用 prosaposin 衍生的治疗性环肽通过 TSP - 1 和 CD36 信号抑制肿瘤进展。
  • 黑色素瘤:高 CD36 表达的黑色素瘤患者预后更差,可能与 MAPK 抑制剂促进 CD36 表达有关,CD36 还可调节黑色素瘤细胞血管拟态;在胶质母细胞瘤中,TSP - 1 的 3TSR 结构域可通过 CD36 上调 TRAIL 受体使癌细胞对凋亡敏感,抑制肿瘤生长,且胶质母细胞瘤干细胞可通过 CD36 识别氧化磷脂促进增殖,为治疗提供靶点。

参考资料

Ioana M Lambrescu et al, Inside anticancer therapy resistance and metastasis. Focus on CD36, J Cancer. 2024 Jan 27;15(6):1675-1686. doi: 10.7150/jca.90457

Zhou, X.; Su, M.; Lu, J.; Li, D.; Niu, X.; Wang, Y. CD36: The Bridge between Lipids and Tumors. Molecules 2024, 29, 531. https:// doi.org/10.3390/molecules29020531

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