综述: 代谢重编程在调控肿瘤免疫微环境中的作用

肿瘤免疫治疗的成功揭示了宿主免疫在抵抗癌细胞增殖方面的重要作用以及抗肿瘤免疫治疗的可行性．但是具有免疫抑制作用的肿瘤微环境仍然是限制肿瘤免疫治疗进展的重要瓶颈．肿瘤微环境会诱发肿瘤细胞代谢发生重编程,此过程会导致肿瘤细胞与宿主免疫细胞竞争利用营养物质,肿瘤细胞来源的代谢产物或废物可通过多种方式影响免疫细胞的激活及效应功能的发挥,最终达到促使肿瘤细胞存活及增殖的目的．因此,本文就微环境条件下肿瘤细胞代谢重编程及其代谢产物对免疫微环境的影响展开讨论,以期为肿瘤免疫治疗提供理论基础及新的思路．     

代谢重编程在调控肿瘤免疫微环境中的作用

肿瘤免疫治疗的成功揭示了宿主免疫在抵抗癌细胞增殖方面的重要作用以及抗肿瘤免疫治疗的可行性.但是具有免疫抑制作用的肿瘤微环境仍然是限制肿瘤免疫治疗进展的重要瓶颈.肿瘤微环境会诱发肿瘤细胞代谢发生重编程,此过程会导致肿瘤细胞与宿主免疫细胞竞争利用营养物质,肿瘤细胞来源的代谢产物或废物可通过多种方式影响免疫细胞的激活及效应功能的发挥,最终达到促使肿瘤细胞存活及增殖的目的.因此,本文就微环境条件下肿瘤细胞代谢重编程及其代谢产物对免疫微环境的影响展开讨论,以期为肿瘤免疫治疗提供理论基础及新的思路.     

氨基酸代谢重编程在肿瘤发生发展及免疫治疗中的作用

代谢重编程是肿瘤细胞的主要特征。除了我们熟知的Warburg效应外,氨基酸及代谢产物影响肿瘤的发生发展,改变肿瘤微环境,在免疫应答及调节免疫细胞功能中的作用愈发明显,参与获得性及先天性免疫调节,因此氨基酸代谢受到越来越多的关注。肿瘤免疫治疗通过靶向特定分子及异常代谢过程,改变肿瘤微环境,协助自身免疫系统杀伤肿瘤细胞。氨基酸代谢能从信号转导、肿瘤炎性环境、新生血管生成、肿瘤细胞侵袭和转移等方面参与调节肿瘤微环境及抗肿瘤免疫应答,因此是肿瘤免疫治疗中重要的干预靶点。该文主要综述了近几年氨基酸代谢重编程在肿瘤发生发展及免疫治疗中的进展。     

肿瘤细胞代谢异常及其调控机制

肿瘤细胞的异常代谢已成为肿瘤研究领域的共识.肿瘤细胞代谢重编程的发生是为了维持在恶劣微环境中的存活和无限增殖.因此,肿瘤细胞异常的代谢通路、代谢调控蛋白及代谢酶可能是肿瘤治疗的关键靶点.本文旨在介绍近年来肿瘤代谢的研究进展及肿瘤代谢研究对癌症治疗的意义.     

糖代谢重编程与肿瘤生长CSCD

能量代谢异常是肿瘤细胞的重要特征之一。即使在氧气充足的条件下,高速糖酵解取代氧化磷酸化为肿瘤细胞供能。肿瘤细胞在缺氧微环境、癌症相关基因及信号通路等因素驱动下进行代谢重编程,在满足自身能量需求的同时获得快速增殖所需要的生物大分子及还原力等基础物质,为肿瘤细胞提供了缺氧条件下的生长优势。由不同代谢表型的细胞亚群构成的实体肿瘤具有代谢异质性的特征。本文将综述肿瘤细胞糖代谢重编程的因与果及其代谢异质性,为靶向肿瘤代谢的个体化治疗寻找新的有效靶点。     

肿瘤微环境代谢对T细胞的影响

肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)包含肿瘤组织中各种细胞如肿瘤细胞、免疫细胞、成纤维细胞等,还包含这些细胞分泌的各种可溶性因子,以及代谢底物(如葡萄糖)和代谢产物(如乳酸)等等。由于肿瘤细胞和免疫细胞对营养共同的大量需求,肿瘤微环境中的肿瘤细胞和T细胞之间会发生营养代谢竞争。这种微环境中的营养竞争已经被证明和抗肿瘤免疫抑制的发生密切相关,但同时这种关联也是复杂的和多因素的。肿瘤微环境中的共抑制分子的表达、葡萄糖的竞争、氨基酸的竞争、氧的竞争以及乳酸的分泌等等,共同成为了免疫抑制表型的重要促进因素。这些研究也给肿瘤的治疗提供了新的方向。本文从肿瘤细胞和T细胞代谢重编程出发,介绍不同的微环境因素对T细胞的影响。     

糖代谢重编程与肿瘤生长

能量代谢异常是肿瘤细胞的重要特征之一。即使在氧气充足的条件下,高速糖酵解取代氧化磷酸化为肿瘤细胞供能。肿瘤细胞在缺氧微环境、癌症相关基因及信号通路等因素驱动下进行代谢重编程,在满足自身能量需求的同时获得快速增殖所需要的生物大分子及还原力等基础物质,为肿瘤细胞提供了缺氧条件下的生长优势。由不同代谢表型的细胞亚群构成的实体肿瘤具有代谢异质性的特征。本文将综述肿瘤细胞糖代谢重编程的因与果及其代谢异质性,为靶向肿瘤代谢的个体化治疗寻找新的有效靶点。     

氨基酸转运体在肿瘤代谢中的研究进展

代谢重编程是肿瘤的重要特征,是指肿瘤细胞为满足其快速增殖的生物合成与能量需求,对其糖代谢、脂代谢以及氨基酸代谢等代谢路径进行的重编程,以维持增长速度以及补偿能量代谢所造成的氧化还原压力。虽然不同的癌症代谢变化不同,但有些特征是所有癌症共有的,氨基酸代谢重编程是其中一个重要的特征。氨基酸进出细胞需要氨基酸转运体的协助,因而在肿瘤细胞中多种特定的氨基酸转运体均过表达。靶向氨基酸转运体通过影响肿瘤细胞的氨基酸代谢从而达到抗肿瘤的目的,是目前抗肿瘤药物的研究热点之一。主要介绍了几种在肿瘤代谢中发挥重要作用的氨基酸转运体以及靶向氨基酸转运体抗肿瘤治疗的研究进展及相关作用机制,旨在了解氨基酸转运体在抗肿瘤研究中的作用,以期促进靶向氨基酸转运体抗肿瘤药物的发展。     

脂肪酸从头合成代谢及其抑制剂在肿瘤中的研究进展

代谢重编程是肿瘤的重要特征之一。肿瘤细胞常会发生过度增殖、局部侵袭、转移、复发和耐药等。这些过程均需要大量的脂肪酸,用于合成肿瘤细胞所必需的生物膜和信号分子等。因此,研究脂肪酸从头合成代谢在肿瘤细胞发生发展过程中所发挥的重要作用有助于深入理解肿瘤的发病机制,为肿瘤的诊断和治疗提供新的思路。本文将对脂肪酸合成代谢在肿瘤中的研究进展进行论述,并关注脂肪酸合成相关代谢酶抑制剂的研究现状,旨在为肿瘤的治疗提供更多的线索。     

综述: 微环境调控肿瘤代谢的研究

20世纪20年代,奥托·瓦博格首次发现肿瘤细胞在正常氧的情况下优先利用糖酵解的现象．近一个世纪以来,细胞代谢在肿瘤发生发展中的作用引起了广泛的关注．其基本机制是肿瘤细胞在营养匮乏的环境中通过劫持、重塑不同的细胞代谢途径,包括合成和分解途径,从而为其生存和增殖提供生物大分子原料;而这些代谢途径改变和代谢物的变化通过转录、表观、翻译和翻译后修饰等不同机制来调控细胞的生命活动, 从而在肿瘤发生发展中起着至关重要的作用．因此,代谢异常是肿瘤的十大特征之一．近年来,随着对癌基因和抑癌基因的突变以及各类生长因子和下游信号通路的深入研究,特别是近十年对肿瘤细胞所处的微环境在肿瘤发生发展中的关键作用不断阐明,人们逐步认识到肿瘤细胞和其所处微环境的相互作用对肿瘤代谢的重塑产生重要的影响,因此揭示微环境对肿瘤细胞代谢的调控机制,将为肿瘤的诊断和治疗提供新的靶点和合理化治疗方案,从而提高肿瘤病人的生存率及其生活质量．     

模式识别受体介导的肿瘤免疫耐受参与肿瘤转移

肿瘤细胞与宿主相互作用经历免疫警戒、免疫平衡和免疫逃逸过程,称为肿瘤免疫编辑。具有免疫逃逸能力是肿瘤细胞的标志性改变,也是肿瘤生长失控、转移和治疗失效的重要原因。病原微生物所含病原相关模式分子和肿瘤组织释放的损伤相关模式分子与肿瘤细胞及周围组织细胞和免疫细胞表达的模式识别受体相互作用,引起抑制性免疫微环境是导致肿瘤免疫耐受的关键。以肿瘤免疫耐受为药靶,使用小分子化合物或具有免疫刺激活性的生物制剂如单克隆抗体,可逆转肿瘤抑制性免疫微环境,打破肿瘤免疫耐受,抑制肿瘤细胞的生长和侵袭能力,从而降低肿瘤细胞转移和肿瘤致死率。     

EMT——联系免疫炎症反应与肿瘤发生发展的桥梁

恶性肿瘤严重威胁着人们的健康,肿瘤细胞侵袭和转移是恶性肿瘤患者死亡的重要原因。研究表明,肿瘤恶性转化的过程需要适宜的微环境,即肿瘤微环境,肿瘤细胞在肿瘤微环境中受到细胞因子、蛋白酶等多种因素的影响,发生免疫炎性反应、上皮间质转化（EMT）、刺激肿瘤血管形成等一系列病理生理改变,从而促进肿瘤的侵袭和转移。本文概述了机体免疫炎性反应、EMT和肿瘤微环境在肿瘤中的相互联系及其作用,以期为深入研究肿瘤发生发展的分子机制提供新的思路,并为肿瘤的分子靶向治疗提供理论依据。     

磷酸戊糖途径重编程与肿瘤生长策略

磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,PPP)是葡萄糖分解代谢的重要途径之一。PPP不仅向细胞提供核糖-5-磷酸(Ribose-5-phosphate,R5P),还提供NADPH,后者在消除细胞内的活性氧、还原生物合成中起关键作用。有鉴于此,PPP的改变直接关系到细胞的生长状态。肿瘤微环境对肿瘤细胞代谢表型的影响起着至关重要的作用。研究发现,低氧、乳酸化会促使实体肿瘤细胞增加PPP的流量,为肿瘤细胞高速增殖提供物质基础。本文结合本实验室及科学界最新研究成果,对肿瘤细胞PPP重编程以及肿瘤微环境通过PPP促导生物合成的机制进行探讨。     

黏着斑激酶与肿瘤微环境

黏着斑激酶（focal adhesion kinase, FAK）是一种胞质非受体酪氨酸激酶。FAK和肿瘤密切相关,在多种癌细胞中高表达,促进癌细胞的发生、生长、存活、增殖、粘附、转移和侵袭以及血管生成等过程。肿瘤微环境包括肿瘤细胞、周围血管、免疫细胞、纤维母细胞、内皮细胞、信号分子和细胞外基质,它对癌症的发展和恶化具有重要作用。肿瘤细胞可以通过分泌细胞外信号影响微环境,使其有利于肿瘤生存和发展|肿瘤微环境中的基质细胞能通过产生趋化因子、基质降解酶和生长因子促进肿瘤侵袭和转移。本文综述肿瘤微环境在癌症发生发展过程中的作用及FAK在肿瘤微环境中的调控作用,为肿瘤疾病的治疗提供新思路。     

肿瘤代谢研究进展

肿瘤的发生发展不仅与基因的突变或缺失有关。近年来研究发现,与正常组织细胞相比,肿瘤细胞内存在着代谢的重塑或异常改变。这种代谢的异常改变与肿瘤细胞的命运决定过程密切相关。探究二者之间的相互调控关系以及临床应用的可能性已成为近年来肿瘤研究领域的热点之一。该文对重要的细胞代谢过程,包括糖代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢、脂质代谢,以及相关代谢物在肿瘤中的异常改变的调控机制,及其对癌症发生的作用进行深入阐述,以期帮助人们初步了解该领域的总体研究状况。     

TGF-β对肿瘤微环境中免疫监视及细胞外基质的调控作用

转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGF-β)是一种多功能的细胞因子,能够调控细胞增殖、分化、黏附、迁移及凋亡等行为,在胚胎发育过程和成体组织稳态维持中发挥重要的作用。而在许多疾病状态下,特别是在癌症中,TGF-β不仅能够影响肿瘤细胞的增殖与转移,其对于肿瘤微环境的调控与塑造也受到越来越多的关注。肿瘤微环境是指肿瘤在发生和发展过程中所处的内环境,由肿瘤细胞本身、相邻正常组织中的间质细胞,以及这些细胞所释放的众多细胞因子等共同组成。肿瘤微环境是肿瘤发展的重要机制,也是肿瘤临床治疗领域亟待探索的关键问题。TGF-β是调节肿瘤微环境组成和功能的主要参与者之一。在本综述中,将着重讨论TGF-β对于肿瘤微环境中的免疫监视机制及肿瘤细胞外基质的主要影响。即TGF-β对于构成先天性和获得性抗肿瘤免疫应答的各种类群的免疫细胞具有广泛的调控作用,从而削弱宿主的肿瘤免疫监视功能。同时,TGF-β通过促进肿瘤相关成纤维细胞的产生,以及肿瘤细胞外基质的纤维化,有助于肿瘤的恶变和转移。此外,还介绍了通过阻断肿瘤微环境中TGF-β信号通路进行肿瘤治疗的主要策略及独特优势。而未来进一步解析TGF-β信号在肿瘤微环境中的复杂调控作用,并建立有效的靶向干预方法对于开发高效的抗肿瘤药物具有重要的意义。     

肿瘤微环境应激因子乳酸在肿瘤发展中的作用

肿瘤微环境应激主要包括:缺氧、胞外酸环境、葡萄糖缺乏等。乳酸堆积也是肿瘤微环境应激中一个重要特征。长期以来,乳酸一直被认为是代谢废物,但随着研究深入,发现乳酸作为癌代谢物与肿瘤增殖、转移、血管生成、免疫逃逸以及放化疗效果等肿瘤生物学功能密切相关,此外乳酸还可促进缺氧诱导因子稳定、作为"替代燃料"供能等进一步促进肿瘤恶性进展。因此,本文就肿瘤微环境中乳酸代谢与调控、乳酸对肿瘤生物学功能的影响等方面作一综述,旨在为针对乳酸这一异常代谢特征的抗肿瘤药物开发及临床治疗提供必要依据。     

肿瘤中甲硫氨酸代谢及其相关基因的表达调控

甲硫氨酸(methionine)作为人体必需氨基酸,生理功能多样,在肿瘤代谢重编程过程中具有重要意义。研究发现,多种肿瘤细胞对外源性甲硫氨酸存在依赖性,该效应被称为Hoffman效应。在人体内,甲硫氨酸经甲硫氨酸循环代谢,参与一碳单位代谢、叶酸循环,以及多胺、谷胱甘肽、半胱氨酸和核苷酸等多种物质的合成。肿瘤中常出现甲硫氨酸代谢的改变,并伴随甲硫氨酸代谢相关酶基因表达的异常,其中以甲硫氨酸腺苷转移酶(methionine adenosyltransferase, MAT)相关基因表达改变及甲硫腺苷磷酸化酶(methylthioadenosine phosphorylase,MTAP)基因的缺失最为常见,二者可分别引起甲硫氨酸循环及甲硫氨酸补救合成途径的异常,进而导致甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine, SAM)的生成减少和甲硫腺苷(methylthioadenosine, MTA)的堆积,其与肿瘤的发生、发展和转移等活动密切相关。由甲硫氨酸的代谢改变和代谢酶的基因表达异常,分别衍生出2种不同的治疗策略,即甲硫氨酸限制疗法和靶向治疗。本文将从甲硫氨酸代谢出发,阐述肿瘤中甲硫氨酸依懒性、肿瘤细胞MAT和MTAP相关基因的表达调控,并概述甲硫氨酸相关肿瘤治疗方案的新进展与新问题,为肿瘤治疗方案的进一步探索提供新思路。     

基质力学对肿瘤发生发展及肿瘤细胞生物学行为影响的研究进展

实体瘤的发生发展常伴随着细胞外基质的异常沉积、交联和基质刚度增加.基质刚度增加和肿瘤细胞软化引起肿瘤微环境的力学异质性.基质力学通过影响肿瘤细胞的增殖、迁移、转移、上皮间质转换、肿瘤干细胞特性和耐药性等调控肿瘤的发生、恶性转变和转移.研究基质力学对肿瘤发生发展的影响不仅可深化对肿瘤发展的认识,也可为研究新的诊治方法提供理论基础.本文论述了细胞外基质力学特性对肿瘤发生发展及肿瘤细胞生物学行为影响的研究进展,并展望了其发展前景.     

白细胞介素-8与肿瘤免疫逃逸

IL-8是趋化因子CXC家族的一员,是一种多细胞来源的细胞因子,在细胞的多种炎症反应中起调节作用,并且在自身免疫性疾病中也发挥重要作用。IL-8通过与细胞膜上的CXC趋化因子受体CXCR1和CXCR2相互作用,激活偶联的G蛋白,由G蛋白进一步激活PLC、AC、PLD、PI3K、JAK2及Ras等信号分子,从而调控基因表达、细胞增殖和分化、细胞代谢、细胞运动及血管生成等多种细胞生命过程。IL-8在多种恶性肿瘤细胞中表达量升高,其高表达与肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭、血管生成及上皮间充质转化有密切联系。肿瘤免疫逃逸是肿瘤细胞产生和转移过程中的主要特征之一,肿瘤细胞可以通过多种机制使得人体免疫系统无法对其进行正常的识别和攻击,从而导致肿瘤细胞在体内存活,并且不断增殖和转移,而肿瘤细胞、免疫细胞以及肿瘤微环境中其他相关组分均可以促进肿瘤免疫逃逸。IL-8作为一种炎性趋化因子,已被证明在肿瘤免疫逃逸中具有重要作用,其可通过诱导肿瘤细胞PD-L1表达、抑制肿瘤细胞凋亡、促进肿瘤细胞EMT进程、促进肿瘤微环境血管生成、招募免疫抑制性细胞等五个方面介导肿瘤免疫逃逸。IL-8中和抗体和CXCR1/2拮抗剂在抗肿瘤治疗方面已经显示出较好的治疗效果。