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恶性脑肿瘤是侵袭性最强且最难治疗的人类癌症之一。胶质母细胞瘤（世界卫生组织IV级胶质瘤）尤其致命，并且对治疗具有高度耐受性。现有药物中，仅有极少数具有哪怕一定程度的疗效。我们对脂肪酸（fatty acid, FA）活化酶（酰基辅酶A合成酶；acyl-CoA synthetase, ACS）生理作用的研究鉴定出一种ACS，该酶在胶质瘤中广泛表达，而在正常胶质细胞中则不表达。通过敲低或敲除该酶ACSVL3（超长链ACS3）可降低多种胶质瘤细胞模型的恶性行为，包括U87MG和Mayo-22细胞，无论是在体外培养条件下还是作为异种移植瘤生长时均是如此。 基于ACSVL3可能是胶质瘤潜在治疗靶点的假设，我们开展了该酶抑制剂的筛选，并发现CB5（grassofermata）是一个有前景的候选化合物。用CB5处理U87MG胶质瘤细胞可减缓其在单层培养中的生长；其生长速率与ACSVL3被敲低或敲除的细胞相似。CB5在较窄的浓度范围内以剂量依赖方式抑制细胞生长，而高于10 μM的浓度则具有毒性。以较低剂量3 μM处理可抑制U87MG细胞生长，但该效应可逆，提示该剂量并无毒性。经CB5处理的U87MG细胞表现出形态学改变，细胞体积增大且突起延长。相比之下，正常人类成纤维细胞经10 μM CB5处理后——这一浓度对U87MG细胞具有毒性——其生长速率和形态均未见影响。 以3 μM CB5处理U87MG细胞可诱导分化，其证据是星形胶质细胞特异性标志物胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein, GFAP）表达增加。相反，在ACSVL3敲低细胞中，GFAP水平仍维持在较低水平。通过划痕伤口愈合实验评估时，CB5处理的U87MG细胞侵袭性低于未经处理的细胞，也低于ACSVL3敲除细胞，因此恶性程度较低。以3 μM CB5短时处理U87MG细胞可降低这些细胞通过β-氧化降解不同链长（16–24个碳原子）脂肪酸的能力，提示ACS酶活性降低至少在一定程度上参与了该药物的作用机制。 NOD/SCID小鼠经腹腔注射给予最高达32 mg/kg/day的CB5时，未见明显副作用，提示该药物耐受性良好。通过将U87MG细胞皮下注射至NOD/SCID小鼠侧腹部所建立的异种移植瘤先允许生长8天，随后对其中一半小鼠给予2 mg/kg/day的CB5治疗。治疗7天后，受治小鼠的异种移植瘤生长减缓；至第12天时，肿瘤体积已开始缩小，提示其具有治疗效力。当采用类似方案研究由Mayo-22细胞皮下注射诱导的异种移植瘤时——该细胞在小鼠中以皮下肿瘤形式维持，而非在细胞培养中维持——CB5对肿瘤生长或处死时肿瘤重量的影响均未达到统计学显著性。 这些研究结果提示，CB5在恶性胶质瘤中可能具有治疗价值。采用其他胶质瘤模型以及与CB5在化学结构上相关的其他药物开展进一步研究似乎是有必要的。
恶性脑肿瘤是最具侵袭性且最难治疗的人类癌症之一。胶质母细胞瘤（世界卫生组织IV级胶质瘤）尤其致命，并且对治疗具有高度耐受性。目前几乎没有哪怕仅具有限疗效的药物。我们对脂肪酸（FA）活化酶（酰基辅酶A合成酶；ACS）生理作用的研究发现了一种在胶质瘤中广泛表达、但在正常胶质细胞中不表达的ACS。通过敲低或敲除该酶ACSVL3（超长链酰基辅酶A合成酶3），可降低多种胶质瘤细胞模型（包括U87MG和Mayo-22细胞）在体外培养以及异种移植生长条件下的恶性行为。基于ACSVL3可能是胶质瘤潜在治疗靶点的假设，我们筛选了该酶的抑制剂，并发现CB5（grassofermata）是一个有前景的候选化合物。用CB5处理U87MG胶质瘤细胞可减缓其在单层培养中的生长；其生长速率与ACSVL3被敲低或敲除的细胞相似。CB5在较窄的浓度范围内以剂量依赖性方式抑制生长，而高于10 μM的浓度则具有毒性。以较低剂量3 μM处理可抑制U87MG细胞生长，但该效应可逆，提示该剂量不具有毒性。经CB5处理的U87MG细胞表现出形态学改变，细胞体积增大且突起延长。相比之下，正常人类成纤维细胞经10 μM CB5处理后——这一浓度对U87MG细胞具有毒性——其生长速率和形态均未见影响。用3 μM CB5处理U87MG细胞可诱导分化，其证据为星形胶质细胞特异性标志物胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达增加。相反，ACSVL3敲低细胞中的GFAP水平仍维持较低。划痕伤口愈合实验表明，经CB5处理的U87MG细胞较未处理细胞以及ACSVL3敲除细胞侵袭性更低，因此恶性程度也更低。急性以3 μM CB5处理U87MG细胞可降低这些细胞通过β-氧化降解不同链长（16–24个碳原子）脂肪酸的能力，提示ACS酶活性降低至少在一定程度上参与了该药物的作用机制。NOD/SCID小鼠经腹腔注射给予最高达32 mg/kg/天的CB5，未见明显副作用，提示该药物耐受性良好。通过将U87MG细胞皮下注射至NOD/SCID小鼠侧腹部所建立的异种移植瘤允许生长8天，随后其中一半小鼠接受2 mg/kg/天 CB5治疗。治疗7天后，受治小鼠的异种移植瘤生长减缓，至第12天时肿瘤体积已开始缩小，提示其具有治疗效力。当采用类似研究设计、使用由Mayo-22细胞皮下注射诱导的异种移植瘤时——该细胞在小鼠中维持为皮下肿瘤，而非在细胞培养中维持——CB5对肿瘤生长或处死时肿瘤重量的影响均未达到统计学显著性。这些研究结果提示，CB5在恶性胶质瘤治疗中可能具有潜在价值。采用其他胶质瘤模型以及与CB5化学结构相关的其他药物开展进一步研究似乎是有必要的。
作者声明不存在任何竞争性利益。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.07.736493v1?rss=1
🏷️ 胶质母细胞瘤 ACSVL3抑制 Grassofermata 脂肪酸代谢 肿瘤分化 异种移植模型