郭良琦，劉亞云,2*，盛德喬

0 引言

癌癥是人類(lèi)死亡最主要的原因之一，隨著環(huán)境的變化、人口的老齡化增加、飲食結(jié)構(gòu)及生活習(xí)慣的改變等，癌癥的發(fā)病人數(shù)在全世界范圍內(nèi)還在不斷上升。2022年全球新增癌癥病例1 930萬(wàn)，近1 000萬(wàn)癌癥死亡病例，中國(guó)預(yù)計(jì)新增癌癥病例450萬(wàn)例，癌癥死亡病例300萬(wàn)例[1]。目前癌癥的治療方法主要是手術(shù)治療或手術(shù)結(jié)合放化療，但治療效果往往不盡人意，且會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的不良反應(yīng)[2]。盡管癌癥的靶向治療近年來(lái)取得了一些進(jìn)展，但發(fā)現(xiàn)新的靶標(biāo)和開(kāi)發(fā)有效的藥物遞送系統(tǒng)仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。最近的研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇作為一種新的信號(hào)分子，在癌癥中發(fā)揮重要作用[3-4]。高膽固醇水平可以促進(jìn)包括前列腺癌、食管癌、乳腺癌、頭頸部鱗狀細(xì)胞在內(nèi)的多種癌癥的發(fā)生或發(fā)展[5-8]。角鯊烯環(huán)氧化酶（squalene monooxygenase, SQLE）是調(diào)節(jié)膽固醇含量的關(guān)鍵酶之一，在調(diào)節(jié)膽固醇穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)SQLE在促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、遷移，維持腫瘤細(xì)胞干性等方面都發(fā)揮重要作用[9-11]，因此，SQLE可能是腫瘤治療潛在的新靶點(diǎn)。一些SQLE抑制劑[12-13]，以及靶向沉默SQLE的siRNA已經(jīng)表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性[9]，有望成為抗腫瘤藥物的重要靶點(diǎn)。本文擬就SQLE在癌癥中的作用及機(jī)制作一綜述。

1 SQLE與膽固醇合成

膽固醇是類(lèi)固醇激素的前體，也是質(zhì)膜的重要組成部分，維持細(xì)胞膜的完整性和流動(dòng)性，并且在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[4]。細(xì)胞內(nèi)的膽固醇水平受到精密調(diào)控，通過(guò)合成、攝取、轉(zhuǎn)運(yùn)等調(diào)節(jié)維持穩(wěn)態(tài)。癌細(xì)胞往往表現(xiàn)出大量膽固醇積累，以增強(qiáng)膜受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、改變線粒體膜活性、影響腫瘤免疫等。膽固醇代謝在癌癥中發(fā)揮重要功能，一些新的膽固醇代謝分子，如SOAT1、SQLE和NPC1，已成為癌癥治療潛在的靶點(diǎn)[4]。

SQLE是一種黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）依賴的環(huán)氧化酶，它催化非甾醇中間體角鯊烯轉(zhuǎn)化為2,3(S)-環(huán)氧鯊烯，這是膽固醇合成的關(guān)鍵酶之一。SQLE在轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后、翻譯后以及表觀遺傳等多個(gè)層次受到調(diào)控。SQLE基因轉(zhuǎn)錄受甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白2（cholesterol regulatory element binding protein 2, SREBP2）調(diào)控，低膽固醇水平可促進(jìn)SREBP2的成熟和轉(zhuǎn)位，SREBP2入核與甾醇調(diào)節(jié)元件（sterol-regulatory element, SRE）結(jié)合從而上調(diào)SQLE的mRNA水平[14]。SQLE基因轉(zhuǎn)錄還受AMPK（adenosine 5'-monophosphate (AMP)-activated protein kinase）信號(hào)通路調(diào)節(jié)[15]。SQLE啟動(dòng)子被CpG島包圍著，這使其容易受到DNA甲基化的轉(zhuǎn)錄抑制[16]。一些長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNA,lncRNA）和microRNA（miRNA）可以在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控SQLE的表達(dá)。miR-133b[17]和miR-205[12]可與SQLE的3'UTR結(jié)合下調(diào)其表達(dá)；高表達(dá)lnc030可與SQLE的3'UTR結(jié)合而增加其穩(wěn)定性[11]。基于穩(wěn)定的環(huán)狀RNA（circRNA）分子的研究發(fā)現(xiàn)，circRNA/miR-133b/SQLE和circRNAs/miR-221-5p/SQLE軸在調(diào)節(jié)膽固醇合成過(guò)程中發(fā)揮重要作用，可能成為調(diào)節(jié)體內(nèi)膽固醇重要的靶點(diǎn)[18]。膽固醇和角鯊烯還可以通過(guò)膽固醇依賴的蛋白酶體降解途徑在翻譯后水平調(diào)節(jié)SQLE表達(dá)[19-20]。

SQLE在體內(nèi)表達(dá)受到精密調(diào)控以維持膽固醇穩(wěn)態(tài)，其表達(dá)改變將導(dǎo)致膽固醇穩(wěn)態(tài)失衡從而導(dǎo)致癌癥發(fā)生。高表達(dá)的SQLE可以通過(guò)PI3K/AKT通路促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成，加速細(xì)胞增殖與遷移[21]。p53可通過(guò)轉(zhuǎn)錄抑制SQLE來(lái)抑制膽固醇的合成和腫瘤生長(zhǎng)[9]。癌基因c-myc可促進(jìn)多種人類(lèi)癌癥的發(fā)生。最新研究發(fā)現(xiàn)，c-myc可通過(guò)上調(diào)SQLE轉(zhuǎn)錄，增加膽固醇生成并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[22]。

2 SQLE與癌癥

SQLE在多種癌組織中高表達(dá)，高表達(dá)的SQLE不僅能促進(jìn)癌細(xì)胞增殖、抑制癌細(xì)胞凋亡、維持癌細(xì)胞的干性，還與癌細(xì)胞的放化療耐受密切相關(guān)[9,11,23]。

2.1 高表達(dá)SQLE促進(jìn)腫瘤發(fā)生

S Q L E 在多種類(lèi)型腫瘤中高表達(dá)，且與預(yù)后不良密切相關(guān)，如非酒精性脂肪性肝?。╪onalcoholic fatty liver disease, NAFLD）相關(guān)肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）、結(jié)直腸癌（colorectal cancer, CRC）、鼻咽癌等，但SQLE發(fā)揮作用的機(jī)制有所不同。在對(duì)NAFLD相關(guān)HCC的研究中發(fā)現(xiàn)，SQLE在NAFLD-HCC組織中過(guò)表達(dá)，且與患者不良預(yù)后相關(guān)。SQLE通過(guò)其代謝產(chǎn)物膽固醇酯和NADP+發(fā)揮致癌作用。SQLE表達(dá)增加促進(jìn)了膽固醇酯的生物合成，從而誘導(dǎo)NAFLDHCC細(xì)胞生長(zhǎng)。SQLE增加導(dǎo)致的NADPH大量消耗將引發(fā)一系列事件，包括氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3A（DNMT3A）表達(dá)、DNMT3A介導(dǎo)的PTEN表觀遺傳沉默，以及激活A(yù)KT-mTOR信號(hào)通路[21]。Li等研究證實(shí)SQLE在鼻咽癌組織中顯著高表達(dá)，高表達(dá)SQLE的患者預(yù)后較差。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SQLE通過(guò)膽固醇酯的積累激活PI3K/AKT信號(hào)通路，促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞的增殖[24]。SQLE在結(jié)直腸癌中高表達(dá)，同樣預(yù)示著患者的不良預(yù)后。SQLE在體外可促進(jìn)CRC細(xì)胞增殖，并促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)，其機(jī)制與骨化三醇累積及CYP24A1介導(dǎo)的MAPK信號(hào)有關(guān)。SQLE的抑制劑特比萘芬可以抑制CRC細(xì)胞增殖和腫瘤生長(zhǎng)，這表明SQLE可能是CRC治療的潛在靶點(diǎn)[25]。

Maria等在乳腺癌研究中發(fā)現(xiàn)了一種新的功能性微蛋白CASIMO1（cancer-associated small integral membrane open reading frame 1, CASIMO1）在激素受體陽(yáng)性乳腺癌中過(guò)度表達(dá)，可與SQLE相互作用。CASIMO1的過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致SQLE蛋白積累，促進(jìn)ERK磷酸化，從而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖[26]。Ge等在肺鱗癌的研究中發(fā)現(xiàn)，SQLE在肺鱗癌組織中高表達(dá)，且與預(yù)后不良有關(guān)。SQLE的過(guò)度表達(dá)促進(jìn)了肺鱗癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，其機(jī)制與ERK磷酸化有關(guān)[10]。SQLE還可以通過(guò)調(diào)控細(xì)胞內(nèi)角鯊烯的水平影響癌細(xì)胞增殖，低表達(dá)的SQLE會(huì)導(dǎo)致角鯊烯積累，過(guò)量的角鯊烯對(duì)部分非小細(xì)胞肺癌的生長(zhǎng)有抑制作用[27]。

2.2 高表達(dá)SQLE促進(jìn)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化

上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition, EMT）被認(rèn)為是促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的重要因素，原發(fā)性癌細(xì)胞通過(guò)間充質(zhì)轉(zhuǎn)化而具有侵襲遷移能力[28]。SQLE是EMT誘導(dǎo)劑，在多種癌癥轉(zhuǎn)移中的發(fā)揮重要作用。在食管鱗狀細(xì)胞癌（esophageal squamous cell carcinoma, ESCC）的研究中，細(xì)胞和小鼠體內(nèi)敲低SQLE的表達(dá)不僅能顯著抑制ESCC細(xì)胞的增殖，還能抑制其侵襲遷移能力，EMT相關(guān)標(biāo)志分子的表達(dá)也發(fā)生相應(yīng)的變化；移植瘤模型的結(jié)果也證實(shí)敲低SQLE的表達(dá)可通過(guò)影響ESCC的EMT來(lái)抑制其侵襲遷移能力[17]。一項(xiàng)研究鐵死亡調(diào)節(jié)因子對(duì)胰腺癌（pancreatic adenocarcinoma, PAAD）預(yù)后及進(jìn)展影響的研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)關(guān)鍵基因SQLE和PTGS2在PAAD中具有促癌作用。沉默SQLE和PTGS2可以抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，阻斷SQLE和PTGS2的表達(dá)可以抑制細(xì)胞周期蛋白D1和N-鈣黏蛋白的蛋白表達(dá)，但促進(jìn)E-鈣黏蛋白表達(dá)，這表明它們參與了EMT[29]。這些結(jié)果表明，SQLE通過(guò)促進(jìn)EMT在ESCC和PAAD轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在侵襲性結(jié)腸癌中，膽固醇的積累會(huì)導(dǎo)致SQLE水平下降，并且促進(jìn)EMT[30]。這些研究表明，SQLE可通過(guò)促進(jìn)EMT增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲遷移能力。

2.3 SQLE能夠引起腸道菌群失調(diào)

膽固醇在體內(nèi)代謝的主要去路是合成膽汁酸。腸道菌群與膽汁酸代謝存在復(fù)雜的相互作用，且與幾種疾病狀態(tài)密切相關(guān)，包括炎癥性腸病、代謝綜合征和幾種癌癥[31]。Kenny等利用代謝組學(xué)技術(shù)從腸道菌群中鑒定了一種分解膽固醇的酶lsmA，這項(xiàng)研究將腸道菌群與膽固醇代謝和人體循環(huán)膽固醇水平聯(lián)系起來(lái)[32]。腸道菌群不僅通過(guò)調(diào)節(jié)腸道膽固醇吸收影響體內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)，還通過(guò)膽汁酸代謝干擾膽固醇排泄[33]。這為膽固醇穩(wěn)態(tài)失衡與人類(lèi)疾病發(fā)生的研究提供一個(gè)新的思路。脂代謝異常是CRC的特征之一，CRC患者往往高表達(dá)SQLE，膽固醇代謝上調(diào)，SQLE高表達(dá)與CRC患者預(yù)后不良相關(guān)。最新的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸特異表達(dá)SQLE的轉(zhuǎn)基因小鼠不僅促進(jìn)結(jié)腸癌的發(fā)生，而且導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因小鼠腸道菌群失調(diào)，致病細(xì)菌富集，以及緊密連接蛋白減少導(dǎo)致小鼠腸道屏障功能受損。SQLE抑制劑可提高化療藥物治療CRC的療效。這項(xiàng)研究表明，SQLE可作為CRC的治療靶點(diǎn)和預(yù)后標(biāo)志物[34]。一種植物來(lái)源的天然活性成分姜黃素具有多種生物學(xué)活性，可影響能量代謝。最近研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素可抑制SQLE，誘導(dǎo)腸道菌群發(fā)生改變，增強(qiáng)阿糖胞苷在治療急性髓性白血病的敏感性[35]。由此可見(jiàn)，靶向SQLE-腸道菌群軸可能是癌癥治療的潛在策略。

2.4 SQLE影響癌細(xì)胞干性

癌干細(xì)胞（cancer stem cells, CSCs）是具有自我更新、無(wú)限增殖以及多方向分化能力的癌細(xì)胞，是癌癥發(fā)生及復(fù)發(fā)的關(guān)鍵。Qin及其團(tuán)隊(duì)在乳腺癌的研究中鑒定了一種長(zhǎng)鏈非編碼RNA，命名為lnc030，其在體外和體內(nèi)乳腺癌干細(xì)胞（breast cancer stem cells, BCSCs）中高表達(dá)，作為維持BCSC干性和促進(jìn)腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。lnc030與多聚C結(jié)合蛋白2（poly(rC) binding protein 2, PCBP2）協(xié)同穩(wěn)定SQLE的mRNA，導(dǎo)致膽固醇合成增加。增加的膽固醇反過(guò)來(lái)激活PI3K/Akt信號(hào)通路，維持BCSC的干性[11]。而且lnc030-SQLE-膽固醇合成途徑促進(jìn)了乳腺癌的發(fā)生和進(jìn)展，研究表明，lnc030-SQLE-膽固醇合成途徑可作為清除BCSC和乳腺癌治療的有效靶點(diǎn)。韓國(guó)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇積累引起的SQLE減少與侵襲性結(jié)直腸癌有關(guān)[30]。體外研究表明，SQLE的減少通過(guò)誘導(dǎo)產(chǎn)生癌干細(xì)胞所需的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化來(lái)幫助癌細(xì)胞克服限制；自發(fā)的結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，SQLE的減少通過(guò)產(chǎn)生遷移性癌干細(xì)胞顯著增強(qiáng)了結(jié)直腸癌的侵襲性。SQLE可能是侵襲性CRC關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因子和預(yù)后生物標(biāo)志物[30]。

癌干細(xì)胞是腫瘤形成放化療耐受的關(guān)鍵[36]，放化療耐受往往會(huì)導(dǎo)致復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。高表達(dá)的SQLE不僅能夠通過(guò)增加膽固醇的合成，維持BCSC的干性[11]，還能通過(guò)抑制野生型P53誘導(dǎo)磷酸酶（Wildtype p53-induced phosphatase, WIP1）的活性，促進(jìn)毛細(xì)血管共濟(jì)失調(diào)突變蛋白（Ataxia-telangiectasia mutated proteins, ATM）磷酸化，通過(guò)染色體同源重組修復(fù)因輻射導(dǎo)致的DNA雙鏈斷裂，從而增加乳腺癌細(xì)胞MCF-7的放射耐受性[23]。同樣有研究表明，SQLE抑制劑特比萘芬在與化療藥物奧沙利鉑和5-氟尿嘧啶聯(lián)用后能夠完全阻滯結(jié)腸癌生長(zhǎng)，其效果明顯高于單一化療藥物治療[34]。

3 SQLE抑制劑

SQLE在多種人類(lèi)腫瘤中異常表達(dá)，是一個(gè)重要的標(biāo)志物和治療靶標(biāo)。長(zhǎng)期以來(lái)，SQLE的抑制劑特比萘芬（terbinafine）都被當(dāng)作抗真菌藥物使用。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，在腫瘤治療領(lǐng)域，特比萘芬具有顯著的腫瘤抑制作用。一項(xiàng)關(guān)于前列腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，特比萘芬可以通過(guò)抑制SQLE表達(dá)，引起膽固醇代謝因子SOAT1表達(dá)降低，抑制膽固醇合成，從而調(diào)節(jié)雄激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制前列腺癌的發(fā)展[12]。最近，有研究小組開(kāi)發(fā)了一種膽固醇調(diào)節(jié)納米平臺(tái)來(lái)恢復(fù)正常的免疫微環(huán)境，該納米顆粒通過(guò)釋放特比萘芬顯著抑制SQLE，從而降低腫瘤微環(huán)境中的膽固醇并抑制腫瘤細(xì)胞增殖。該技術(shù)使口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）細(xì)胞對(duì)免疫療法敏感，提高了抗腫瘤療效的潛力[37]。特比萘芬除了在口腔癌與前列腺癌中被證實(shí)可以通過(guò)抑制SQLE抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展外，同樣能夠抑制骨肉瘤[38]、P53缺陷的NAFLD-HCC[9]、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌[39]、胰腺癌[40]的發(fā)展。并且，特比萘芬可以抑制SQLE的表達(dá)從而增加胰腺癌對(duì)化療藥物的敏感性[41]。特比萘芬已經(jīng)被證實(shí)可以通過(guò)降解SQLE蛋白抑制腫瘤的發(fā)生[21]，但也有研究認(rèn)為特比萘芬的抗腫瘤作用與SQLE無(wú)關(guān)[42]，需要更多的研究去明確特比萘芬抗腫瘤的作用機(jī)制。盡管如此，特比萘芬對(duì)SQLE的抑制作用讓科研工作者看到了SQLE作為抗腫瘤靶點(diǎn)的潛力。由于特比萘芬對(duì)真菌SQLE的親和力遠(yuǎn)超于哺乳動(dòng)物，科研人員開(kāi)發(fā)了第一個(gè)靶向哺乳動(dòng)物的SQLE抑制劑——NB-598[13]。但在隨后的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，NB598有明顯的胃腸道和皮膚毒性[43]，這限制了NB-598在腫瘤治療中的應(yīng)用。或許能夠通過(guò)改變SQLE抑制劑的給藥方式以減輕其對(duì)皮膚及胃腸道的不良反應(yīng)。使用類(lèi)似綠茶中的天然SQLE抑制劑[44]，以及通過(guò)SQLE的晶體結(jié)構(gòu)，篩選不同于特比萘芬、NB-598等針對(duì)SQLE第195位酪氨酸殘基（Y195）的抑制劑[45]，或許也能夠減輕其不良反應(yīng)。

4 小結(jié)與展望

細(xì)胞膽固醇穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)與膽固醇生物合成、攝取、輸出和酯化密切相關(guān)[46]。腸道菌群不僅通過(guò)調(diào)節(jié)腸道膽固醇吸收影響體內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)，還通過(guò)膽汁酸代謝干擾膽固醇排泄[33]。大量的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，SQLE和膽固醇與多種不同類(lèi)型癌癥關(guān)系密切[9,23-25]，SQLE抑制劑也表現(xiàn)出很好的抗腫瘤活性[9,12,37-41]，因此，SQLE是非常重要的標(biāo)志物分子和治療靶標(biāo)。SQLE是膽固醇合成關(guān)鍵酶之一，其表達(dá)受到多種機(jī)制調(diào)控[44]。很多研究都證實(shí)SQLE是一個(gè)癌基因，在多種腫瘤組織中高表達(dá)，且與預(yù)后不良有關(guān)。但也有研究發(fā)現(xiàn)膽固醇積聚導(dǎo)致SQLE的減少加速了結(jié)直腸癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移[30]；在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma multiforme,GBM）的研究中發(fā)現(xiàn)， SQLE在替莫唑胺耐藥GBM細(xì)胞系中的表達(dá)顯著降低，過(guò)表達(dá)SQLE能明顯抑制耐藥GBM細(xì)胞系的遷移和侵襲能力[47]。SQLE與不同腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系及機(jī)制還需深入的研究，膽固醇代謝中間物角鯊烯的作用，以及膽固醇作為信號(hào)分子在不同腫瘤中的作用都有待于進(jìn)一步明確。SQLE抑制劑表現(xiàn)出非常好的抗腫瘤活性，但其不良反應(yīng)限制了臨床應(yīng)用。SQLE晶體結(jié)構(gòu)的解析為新型低毒副作用抑制劑篩選奠定了基礎(chǔ)。另外，靶向SQLE-腸道菌群軸能通過(guò)調(diào)節(jié)腸道膽固醇吸收以及調(diào)節(jié)膽汁酸代謝干擾膽固醇排泄，從而調(diào)節(jié)體內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)，是一個(gè)非常有前途的領(lǐng)域。

利益沖突聲明：

所有作者均聲明不存在利益沖突。