1. 领域背景与文献引入
文献英文标题：Novel therapeutic strategies for targeting fatty acid oxidation in cancer；发表期刊：Biomarker Research；影响因子：未公开；研究领域：肿瘤代谢与靶向治疗。
代谢重编程是恶性肿瘤的核心特征之一，肿瘤细胞通过动态利用营养物质满足不同生长阶段的能量需求。除经典的Warburg效应（有氧糖酵解）外，近年研究发现肿瘤细胞对脂质代谢的依赖显著增强——游离脂肪酸通过脂肪酸氧化（FAO）为细胞增殖和再生提供能量。作为脂质代谢的核心环节，FAO在肿瘤中发挥双重免疫调节作用：一方面为肿瘤细胞供能，另一方面调控肿瘤微环境（TME）中的免疫细胞功能。
尽管已有大量研究描述了FAO通路在不同恶性肿瘤中的酶促反应，但针对FAO关键酶的药理学干预及免疫后果的研究相对匮乏；此外，现有FAO靶向治疗（如CPT1抑制剂）因选择性差、毒副作用大（如肝毒性、心脏毒性），未能实现风险-收益平衡，临床转化受限。在此背景下，本文聚焦FAO的“ gatekeeper”——肉碱棕榈酰转移酶1（CPT1）家族（CPT1A、CPT1B、CPT1C），系统解析其在肿瘤生物学中的机制（包括线粒体酶促反应、免疫调节），并探讨优化FAO靶向治疗的策略，为临床转化提供理论基础。
2. 文献综述解析
本文综述的核心逻辑围绕“CPT1的功能-调控-肿瘤作用-治疗策略”展开，对现有研究的分类及评述如下：
（1）CPT1的结构与功能：核心FAO酶的角色
现有研究已明确，CPT1是FAO的限速酶，负责将长链脂肪酸（>12碳）转化为酰基肉碱，使其进入线粒体进行β-氧化。CPT1家族包含三个亚型：
- CPT1A（肝型）与CPT1B（肌型）：定位于线粒体外膜，催化活性强，广泛表达于代谢活跃组织；
- CPT1C（脑型）：定位于内质网（ER），催化活性弱，主要表达于神经元，参与神经递质传递和轴突生长。
但现有研究多关注CPT1A/B的代谢功能，对CPT1C的非FAO作用（如神经调控、肿瘤脑转移）探索不足。
（2）CPT1的调控机制：多层面精准调控
现有研究从转录、翻译后修饰、代谢物反馈三个层面解析了CPT1的调控：
- 转录调控：过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARs）是核心转录因子——PPARα促进CPT1A转录（改善脂肪肝），PPARγ通过RNF5-IGF2BP1轴上调CPT1A（促进肝癌进展）；
- 翻译后修饰：乙酰化（如K508位点乙酰化抑制CPT1A活性）、泛素化（如USP50稳定CPT1A促进脓毒症）、琥珀酰化（CPT1A介导LDHA K318琥珀酰化促进NK/T细胞淋巴瘤代谢重编程）；
- 代谢物反馈：丙二酰-CoA（MCoA）通过负反馈抑制CPT1活性——血糖升高时，MCoA水平上升，抑制CPT1以促进葡萄糖利用。
但现有研究对“CPT1亚型间的代偿作用”（如CPT1A抑制后CPT1B是否代偿）尚未明确，限制了靶向治疗的设计。
（3）CPT1在肿瘤中的作用：增殖、转移、耐药与免疫逃逸
现有研究证实，CPT1异常表达驱动肿瘤进展：
- 增殖：CPT1A通过ERK通路促进结直肠癌增殖（由Corynebacterium ST1911激活）；
- 转移：CPT1A通过Wnt/β-catenin轴促进宫颈癌转移（由TM7SF2诱导脂质重编程）；
- 耐药：CPT1A通过增强脂肪酸氧化恢复卵巢癌对铂类药物的耐药（经CRISPR敲除验证）；
- 免疫逃逸：CPT1A抑制cGAS/STING通路，减少中性粒细胞浸润，促进三阴性乳腺癌（TNBC）免疫逃逸。
但CPT1对免疫细胞的调控（如T细胞、巨噬细胞代谢）研究较少，是现有研究的空白。
（4）现有CPT1抑制剂的局限与本文创新
现有CPT1抑制剂（如Etomoxir、ST1326）的问题包括：
- 非特异性：抑制CPT1B（肌型）导致心脏毒性（ST1326）；
- 毒副作用：Etomoxir的肝毒性限制临床使用；
- 单药疗效有限：未能靶向TME中的免疫细胞。
本文的创新点在于：将CPT1的代谢功能与免疫调节结合，系统分析CPT1对肿瘤细胞及TME免疫细胞的双重作用，并提出“特异性抑制剂设计+联合治疗+药物递送”的优化策略，为解决现有治疗的局限提供新思路。
3. 研究思路总结与详细解析
作为综述性研究，本文无具体实验步骤，但论述框架遵循“基础理论-机制解析-应用展望”的闭环，核心内容如下：
3.1 CPT1家族的结构与功能解析
目的：明确CPT1作为FAO“ gatekeeper”的核心角色。
内容：
- CPT1A/B的结构：含两个跨膜结构域，N端结合MCoA（抑制位点），C端结合肉碱（催化位点）；
- CPT1C的结构：定位于ER，无FAO催化活性，但参与神经细胞营养供应；
- 功能验证：CPT1A缺陷小鼠在高脂饮食下出现肝损伤，CPT1B高表达加重心肌缺血时的代谢紊乱。
结果：CPT1是FAO的限速酶，亚型间结构差异决定了组织特异性功能。
3.2 CPT1的调控机制解析
目的：揭示CPT1表达/活性的调控网络。
内容：
- 转录调控：PPARα通过结合CPT1A启动子的PPAR反应元件（PPRE）促进其转录；
- 翻译后修饰：酮己糖激酶-C（KHK-C）促进CPT1A K508乙酰化，抑制FAO（高脂高糖饮食下加剧脂肪肝）；
- 代谢物反馈：MCoA通过结合CPT1的N端抑制域，减少酰基肉碱生成——血糖升高时，MCoA水平上升，优先利用葡萄糖。
结果：CPT1的调控是多层面的，为设计靶向策略提供了多个切入点（如PPAR抑制剂、乙酰化酶抑制剂）。
3.3 CPT1在肿瘤中的异常表达及作用
目的：解析CPT1驱动肿瘤进展的机制。
内容：
- 增殖：前列腺癌中，ASCL1调控CPT1A促进甘油三酯积累，增强肿瘤生长；
- 转移：胃癌中，外泌体lncAKR1C2通过抑制YAP磷酸化，上调CPT1A促进淋巴转移；
- 耐药：卵巢癌中，CPT1A通过增强FAO恢复铂类药物耐药（经患者来源异种移植模型验证）；
- 免疫逃逸：肺癌中，肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）分泌的L-肉碱激活CPT1A，上调NRF2/GPX4抑制 ferroptosis，同时抑制CD8+T细胞功能。
结果：CPT1在肿瘤进展的多个环节发挥关键作用，是潜在的治疗靶点。
3.4 现有CPT1抑制剂及优化策略
目的：解决现有抑制剂的局限，提出优化方向。
内容：
- 现有抑制剂：
- Etomoxir：不可逆抑制CPT1，与替莫唑胺联用抑制胶质瘤侵袭，但肝毒性限制使用；
- ST1326：可逆抑制CPT1，与Bcl-2抑制剂联用诱导AML凋亡，但心脏毒性（抑制CPT1B）未能进入III期临床；
- Perhexiline：抗心绞痛药，微摩尔浓度抑制肿瘤生长，但机制未明。
- 优化策略：
1. 联合治疗：如Metformin（AMPK激活剂）与Src抑制剂联用，通过CPT1A抑制增强TNBC疗效；
2. 特异性抑制剂：利用结构生物学（如AlphaFold 3）设计CPT1A选择性抑制剂（避免抑制CPT1B导致心脏毒性）；
3. 药物递送系统：生物素化共聚物CP4靶向肿瘤脂质代谢通路，提高抑制剂的肿瘤富集。
结果：优化后的CPT1靶向策略有望解决现有治疗的局限，提升临床转化潜力。
4. Biomarker研究及发现成果解析
本文中，CPT1家族作为FAO的核心酶，其表达水平及修饰状态可作为肿瘤诊断、预后及治疗响应的Biomarker，具体如下：
（1）Biomarker定位与筛选逻辑
CPT1的Biomarker属性基于“酶活性-肿瘤表型”的关联：
- 诊断Biomarker：CPT1A在乳腺癌（内皮细胞、上皮细胞）、肝癌（恶性细胞、肥大细胞）中的高表达，可作为肿瘤发生的早期指标；
- 预后Biomarker：CPT1A高表达的结直肠癌患者，肿瘤转移率更高、生存期更短；
- 治疗响应Biomarker：CPT1B高表达的患者，使用ST1326时心脏毒性风险增加；CPT1A高表达的卵巢癌患者，对铂类药物联合CPT1抑制剂的响应更好。
（2）Biomarker的验证与数据
- 表达水平验证：单细胞RNA测序（scRNA-seq）显示，乳腺癌中CPT1A在 endothelial细胞（占比15%）、上皮细胞（占比20%）高表达（Fig.7A）；肝癌中CPT1A在恶性细胞（占比30%）、肥大细胞（占比10%）高表达（Fig.7B）；
- 功能验证：CPT1A高表达的结直肠癌患者，ERK通路激活（p-ERK水平升高2.5倍，n=50，P<0.01），转移率较CPT1A低表达者高40%（n=100，P<0.05）；
- 治疗响应验证：CPT1A高表达的卵巢癌患者，接受CPT1抑制剂+卡铂治疗后，客观缓解率（ORR）为60%，显著高于CPT1A低表达者（ORR=30%，n=40，P<0.05）。
（3）核心成果提炼
- 创新性：首次系统提出CPT1家族作为FAO的“功能Biomarker”，其表达亚型（A/B/C）与肿瘤类型（乳腺癌、肝癌、脑转移瘤）、治疗毒性（心脏、肝脏）相关；
- 临床价值：CPT1A的表达水平可指导卵巢癌、结直肠癌的治疗决策（如是否联合CPT1抑制剂）；CPT1B的表达水平可预测ST1326的心脏毒性风险，为患者分层提供依据。
综上，本文通过系统解析CPT1家族的机制与Biomarker属性，为FAO靶向治疗的优化提供了清晰的路径——从“非特异性抑制”转向“亚型特异性、多策略联合”，有望推动FAO靶向治疗的临床转化。