Nature | 通过靶向代谢枢纽ACLY重塑肿瘤免疫微环境：MASH型肝癌治疗新路径

摘要：癌细胞通过代谢重编程来维持持续增殖并规避免疫系统的监视【1】。这种适应性改变主要表现为糖酵解和脂质合成途径的活性增强，以满足快速扩增所需的能量和分子组分。与此同时，这些代谢活动会消耗免疫细胞赖以维持功能的关键营养因子，并产生具有免疫抑制作用的代谢副产物，重

撰文 | 阿童木

癌细胞通过代谢重编程来维持持续增殖并规避免疫系统的监视【1】。这种适应性改变主要表现为糖酵解和脂质合成途径的活性增强，以满足快速扩增所需的能量和分子组分。与此同时，这些代谢活动会消耗免疫细胞赖以维持功能的关键营养因子，并产生具有免疫抑制作用的代谢副产物，重塑肿瘤微环境，削弱免疫应答【1】。由此可见，肿瘤代谢不仅直接驱动癌细胞的生长，还通过干扰局部免疫环境促进免疫逃逸。

肝细胞癌（HCC）正是代谢紊乱与免疫失衡交织作用的典型代表。传统上，HCC的发生多与病毒感染、酒精摄入或肝脏毒素暴露有关，但近年来，代谢相关脂肪性肝炎（MASH）已成为HCC发病的重要因素【2】。MASH驱动的肝癌普遍伴随显著的免疫抑制特征，且对免疫检查点阻断（ICB）疗法反应较差，临床研究提示这可能与肿瘤组织脂肪沉积、B细胞浸润减少及CXCL13表达下调有关，但其具体机制尚待深入阐明。

ATP柠檬酸裂解酶（ACLY）催化柠檬酸生成乙酰辅酶A和草酰乙酸，既连接碳水代谢与脂质合成，也参与组蛋白乙酰化等表观遗传调控过程，从而共同维持肿瘤细胞的代谢稳态与增殖潜力【3】。尽管已有研究表明抑制ACLY在多种肿瘤模型中具有抗增殖作用，但这些研究多基于免疫缺陷小鼠的异种移植模型，未能全面反映MASH-HCC等实体瘤中的代谢-免疫复杂性【4】。

近日，加拿大 McMaster University的 Gregory R. Steinberg 实验室等在

Nature杂志发表了题为ACLY inhibition promotes tumour immunity and suppresses liver cancer的研究文章，系统阐明了ACLY在MASH-HCC中的关键作用，揭示其不仅是肿瘤代谢的核心调节因子，也是影响免疫微环境的枢纽。研究还开发并验证了新型小分子ACLY抑制剂EVT0185的抗肿瘤效应，为MASH-HCC治疗提供了新的药物策略。

作者通过在小鼠中注射二乙基亚硝胺（DEN）并喂以高脂高果糖饮食（ WD-DEN ）建立了MASH-HCC模型，该模型在脂肪变性、免疫和病理特征上与人类MASH-HCC中的Hoshida S1亚型的高度类似，Acly的表达分布亦与人类数据一致。在此模型中，研究者通过肝细胞特异性敲除Acly，发现Acly-KO小鼠的肿瘤数量、体积和脂质积累显著减少，肿瘤性病变下降约70%，表明 Acly敲除可有效抑制MASH-HCC模型中的肿瘤发展和脂质积累。

为寻找更强效且细胞通透性好的ACLY抑制剂，作者进行了化合物筛选，发现 EVT0185 是一种高效的小分子抑制剂（IC50=0.46 µM）。在肝细胞中，EVT0185可通过SLC27A2转化为EVT0185-CoA，并以竞争性方式结合ACLY的CoA结合位点从而抑制其活性。冷冻电镜结构解析明确了这一结合模式。功能上， EVT0185比广泛使用的ACLY抑制剂贝美多酸（bempedoic acid）更强效地抑制脂肪酸和胆固醇合成，并在Acly-KO细胞中表现出额外靶向作用，包括对ACC1、ACC2和ACSS2的抑制，而不会激活AMPK。此外，EVT0185对人和小鼠HCC细胞系的克隆形成抑制作用也更为显著，体现出其与传统抑制剂的机制差异与治疗优势。

体内实验表明，EVT0185口服后迅速降低肝脏脂质合成，展现出良好的生物利用度。在多个MASH-HCC小鼠模型中， EVT0185均能显著抑制肿瘤发展。在WD-DEN模型中，其疗效优于贝美多酸；在WD-CCl4诱导的预防模型中几乎完全阻断了肿瘤发生。治疗性实验显示，EVT0185在已发病小鼠中的效果可与索拉非尼和伦瓦利单抗媲美，联合治疗甚至诱导了部分肿瘤的完全消退。与PDL1和VEGFR抗体联合应用时， EVT0185进一步增强了免疫治疗效果，显著降低了肿瘤负荷，表明其具有优异的预防与治疗潜力，并能提升现有疗法的效果。

通过RNA测序与空间转录组联合分析，研究发现肿瘤中Acly表达降低伴随抗肿瘤基因表达上调、柠檬酸积聚、琥珀酸下降以及白细胞迁移和增殖相关通路激活。这些免疫信号在Acly敲除后第4周即可检测，早于肿瘤负荷下降，提示具有因果关系。无论是Acly-KO还是EVT0185治疗小鼠，其肿瘤中B细胞（主要为浆细胞）数量均显著上升，而T细胞等其他免疫细胞则未出现显著变化。与此同时，关键B细胞趋化因子CXCL13在这些肿瘤中表达显著增强，提示 ACLY抑制可能通过CXCL13驱动的B细胞浸润机制增强免疫应答。

为进一步验证B细胞参与，研究使用MIBI-TOF单细胞蛋白质成像分析发现， Acly-KO小鼠肿瘤周边出现了密集的B细胞聚集，其中80%的样本形成类似三级淋巴结构（TLSs），伴随PLIN2表达下降与CXCL13水平升高。空间定位分析显示，这些B细胞邻近抗原呈递细胞，提示其可能参与肿瘤局部抗原识别与应答。EVT0185治疗小鼠肿瘤亦呈现相似的空间分布与补体、细胞毒通路激活信号；而肿瘤边缘增殖标志物Ki67下降、凋亡标志物裂解胱天蛋白酶3升高，进一步表明肿瘤生长受到抑制。

在免疫缺陷NRG小鼠模型中，Acly敲低虽能改变脂质代谢，但并未抑制肿瘤生长，说明免疫系统的完整性对抗肿瘤效应至关重要。进一步的B细胞耗竭实验显示，在缺乏B细胞的背景下，ACLY抑制的抗肿瘤效果基本消失，直接证实了 B细胞是ACLY抑制抗肿瘤效应的关键介导者。

在人类MASH-HCC组织中，研究者同样观察到ACLY高表达与B细胞浸润减少之间的负相关关系，CXCL13在高ACLY表达肿瘤中显著下调，在低表达样本中则上调，与小鼠数据相互印证。基因共表达分析显示，ACLY水平升高与脂质合成、需氧呼吸和乙酰化等代谢通路呈正相关，而与免疫激活特征负相关。整体而言， ACLY的遗传敲除或药理抑制不仅能够削弱肿瘤脂质合成与增殖，还能通过调控CXCL13–B细胞轴增强抗肿瘤免疫力，促进TLS形成，改善免疫治疗响应。

综上所述，本研究系统揭示了ACLY在MASH驱动HCC中的双重作用：既是促进脂质代谢的代谢枢纽，又是抑制B细胞浸润与免疫激活的关键屏障。靶向ACLY不仅可直接抑瘤，更可间接重塑免疫微环境，提升免疫治疗效果。新型抑制剂EVT0185展现出良好的药代动力学与疗效，为代谢-免疫耦合靶向策略提供了新范式，也为治疗MASH-HCC这类免疫抵抗型肿瘤开辟了新的路径。

制版人：十一

参考文献

1. Pavlova, N. N., Zhu, J. & Thompson, C. B. The hallmarks of cancer metabolism: still emerging.Cell Metab. 34, 355–377 (2022).

2. Llovet, J. M. et al. Nonalcoholic steatohepatitis-related hepatocellular carcinoma: pathogenesis and treatment.Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol.20, 487–503 (2023).

3. Pavlova, N. N., Zhu, J. & Thompson, C. B. The hallmarks of cancer metabolism: still emerging.Cell Metab.34, 355-377 (2022).

4. Guertin, D. A. & Wellen, K. E. Acetyl-CoA metabolism in cancer.Nat. Rev. Cancer23, 156–172 (2023).

学术合作组织

（*排名不分先后）