液泡ATP酶在肿瘤中的作用及机制

液泡ATP酶（vacuolar ATPases,V-ATPases）是真核细胞中高度保守的一类大型多亚基复合物,广泛分布于质膜及溶酶体、内体、囊泡等细胞内膜系统,能够借助水解ATP产生的能量控制H+的跨膜转运。V-ATPases通过对细胞内外多种结构的酸化作用调控着一系列重要的细胞活动,如膜运输、蛋白质加工和降解等。近年来,V-ATPases在肿瘤形成中的功能正逐渐成为研究热点。本文重点综述了V-ATPases通过调控细胞内外环境pH,从而在肿瘤发生过程中所行使的多种功能,例如V-ATPases抑制肿瘤细胞凋亡,参与肿瘤细胞自噬,促进肿瘤的侵袭、迁移与增殖,以及参与肿瘤耐药性的产生等。阐明V-ATPases在肿瘤中的作用机制有望为肿瘤治疗策略的探索、新型药物的开发以及相关科学研究的开展提供参考。     

单羧酸转运体在肿瘤中的功能

单羧酸转运体 (Monocarboxylte Transporters,MCTs)属于溶质运载蛋白家族（Solute carrier family,SLC）SLC16A亚家族成员.目前已发现该家族有14个成员;研究表明,MCTs具有偶联转运细胞新陈代谢中产生的单羧酸与质子的功能. MCTs在肿瘤组织中表达普遍增高,肿瘤细胞是以糖酵解代谢方式获取能量,该过程中产生的大量乳酸被MCTs运出胞外,以保护细胞免因酸中毒诱发细胞凋亡;细胞外乳酸也能被肿瘤细胞摄取和利用.由于肿瘤组织的血管不发达,使肿瘤细胞内外的乳酸堆积,导致肿瘤细胞存活在缺氧和酸性微环境中,MCTs对此种环境中肿瘤细胞的存活与转移发挥重要作用.因此,研究肿瘤细胞和正常组织中MCTs的差异性表达及其机制,以及MCTs活性的调控机制,对于认识肿瘤细胞在缺氧和酸性微环境中存活与转移规律具有重要意义,并为肿瘤的治疗提供新的分子靶标.本文将对肿瘤中MCTs的功能研究的最新进展进行综述. 同时,结合我们的研究,提出了一些见解.     

肿瘤酸性微环境的研究进展

研究表明,肿瘤转移是恶性肿瘤的临床治疗失败的根本原因。肿瘤转移不仅取决于肿瘤细胞自身的特性,还涉及其与肿瘤酸性微环境之间的相互作用。肿瘤微环境构成非常复杂,可促进肿瘤的增生、转移、侵袭,以及逃避宿主免疫监视和治疗耐药性。肿瘤细胞的生存依赖于在酸性微环境条件下的适应,肿瘤细胞可以通过一些离子交换体维持酸性微环境,缺氧的肿瘤组织酸化可以释放蛋白酶如纤维蛋白酶及MMPs降解细胞外基质、上调VEGF基因表达促进肿瘤新生血管生成等促进肿瘤侵袭转移。近年来,影响肿瘤微环境的因素已经成为癌症研究领域中的新兴话题。     

胞外酸性与肿瘤的浸润转移

组织缺氧是实体瘤的一个主要特征,它引起肿瘤细胞胞外酸性环境的形成.肿瘤细胞通过质子感知的G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors,GPCRs）或质子感知的离子通道感知其胞外的酸性环境,并激活多条细胞内信号通路,影响细胞功能. 肿瘤最致命的方面在于其转移能力,肿瘤转移程度与肿瘤细胞迁移能力呈正相关. 因此,对胞外酸性与肿瘤细胞迁移扩散之间关系的深入研究将有助于发现更多新的抗肿瘤转移药物.本文就肿瘤酸性微环境的形成、肿瘤细胞的质子感知制、胞外酸性环境对肿瘤浸润转移的影响及如何将肿瘤pH调节应用于癌症治疗等方面的内容予以综述.     

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。     

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.     

肿瘤微环境中脂肪细胞分泌因子对肿瘤细胞的作用

肿瘤微环境是由肿瘤局部浸润的巨噬细胞、成纤维细胞、脂肪细胞以及其所分泌的活性因子等与肿瘤细胞共同构成的局部内环境。肿瘤的发生和转移与肿瘤细胞所处的微环境密切相关。近年研究发现,脂肪组织是一个代谢活跃的分泌器官,可分泌多种与肿瘤相关脂肪因子。在多种类型肿瘤的恶化过程中,肿瘤微环境中的脂肪细胞代谢和分泌作用受到广泛的重视。随着对脂肪细胞病理学研究的深入,肿瘤微环境中的脂肪细胞对肿瘤恶化所起的重要作用已逐渐凸现出来,本文着重阐述了脂肪组织病理学变化所引发的体内相关代谢紊乱,以及其所导致的脂肪细胞分泌因子的变化对肥胖相关癌症发生发展的影响,深入探讨了脂肪细胞功能障碍所诱发的代谢紊乱对肿瘤生物学的影响。     

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。     

成纤维细胞激活蛋白α与肿瘤发展进程的研究

肿瘤微环境对肿瘤的发生、发展具有重要的意义。选择性表达于肿瘤微环境重要组成部分——肿瘤相关成纤维细胞（carcinoma associated fibroblasts,CAFs）表面的成纤维细胞激活蛋白α（fibroblast activation protein-α,FAPα）广泛参与了肿瘤的生长、侵袭、转移以及肿瘤细胞外基质重建、血管生成、免疫逃逸等过程,从而促进了肿瘤的发展进程。FAPα具有蛋白水解酶活性,并作用于细胞信号通路,但FAPα在肿瘤微环境中发挥功能的具体分子机制还有待进一步研究。由于FAPα的表达具有肿瘤组织特异性,因此,以FAPα作为肿瘤基质标志物,对肿瘤进行病理诊断和免疫治疗将成为新兴的研究靶点。对FAPα的主要生物学性状进行概述,并综述了其对肿瘤细胞的生长、侵袭、转移以及肿瘤细胞外基质重建、血管生成、免疫逃逸等方面的重要影响。     

骨髓间充质干细胞在组织损伤局部微环境中的调节作用

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种具有自我增殖和多向分化潜能的细胞,植入体内后对损伤组织具有一定的修复作用,研究发现MSCs在体内的分化效率极低(不足10%),故仅用其分化能力不能完全解释它良好的修复效能。新近研究表明,MSCs可通过旁分泌途径调节损伤局部的微环境,从而促进受损组织的修复,提示这种微环境的调节较其自身分化更具有临床意义。该文对MSCs在组织损伤局部微环境中的调节作用做一简要概述,为MSCs更广阔地应用于医学领域提供理论基础。     

循环血游离Shope病毒DNA含量与兔VX2肿瘤18F-FDG PET/CT影像表现的相关性分析

目的:探讨循环血中Shope病毒DNA含量与兔VX2肿瘤18F-FDG PET/CT影像学特征间的关系及其临床意义。方法:采用组织块接种法建立兔VX2肿瘤模型,并行18F-FDG PET-CT观测肿瘤大小及糖代谢相关值,实时定量荧光探针PCR法检测肿瘤组织及血浆中Shope病毒特征性DNA片段含量。结果:移植前外周血中未检测出Shope病毒特异性DNA片段;移植后2周,VX2肿瘤组织和循环血中均可以检测到特征性Shope病毒DNA片段。瘤体内DNA含量明显高于循环血中含量。循环血Shope病毒DNA含量与FDG-PET的最大标准摄取值(SUVmax)明显呈正相关(r=0.943,p=0.005),但与肿瘤体积相关性尚不明确(r=0.657,p=0.156)。结论:循环血Shope病毒DNA有望作为一种潜在的VX2肿瘤标志物,其廉价、无创的特性,有望在肿瘤的早期诊断和预后随访中发挥优势。     

蛋氨酸脑啡肽（MEK）联合干扰素γ抗肿瘤作用研究

观察蛋氨酸脑啡肽（MEK）和注射用重组人干扰素γ（IFN-γ）单独和联合应用的抗肿瘤效应。应用动物移植性肿瘤的体内试验法,分别观察MEK、IFN-γ和MEK＋IFN-γ对肿瘤的抑瘤作用及小鼠生命延长率情况。结果显示,MEK组、IFN-γ组和MEK＋IFN-γ组的抑瘤作用分别为129．11％（P〈0．001）、78．11％（P〈0．001）、231．10％（P〈0．001）,均有显著差异;生命延长率MEK组20．28％（P〈0．001）有显著差异,IFN-γ组13．50％（P〉0．001）无显著差异,MEK＋IFN-γ组41．25％（P〈0.001）有显著差异。可见,MEK、IFN-γ和MEK＋IFN-γ都对小鼠移植性瘤有一定的抑制作用,MEK和MEK＋IFN-γ能够延长小鼠生命,而IFN-γ单独应用不能延长小鼠生命。MEK和IFN-γ联合应用时作用相加。而不良反应未相加。     

V-ATPases的功能及其抑制剂研究进展

V-ATPases作为一类酶,在真核细胞中广泛存在。V-ATPases是一个由多个亚基组成的复合物,主要有两个结构域,分别是位于外周的V1结构域和跨膜的V0结构域。V1结构域可以通过水解ATP供能;而V0结构域是质子的通道。它们发挥作用主要是通过水解ATP供能,泵运H＋进入囊泡腔中或泵H＋出细胞外。V-ATPases定位于细胞器膜及某些特殊细胞的细胞质膜,参与骨吸收、肿瘤的侵袭及耐药等生理及病理过程,因而V-ATPases是治疗骨质疏松、糖尿病及肿瘤等人类疾病的候选分子靶标。目前有许多研究致力于发现新的潜在的特异的V-ATPase抑制剂。     

Wnt信号通路GS蛋白在胃癌中的表达和临床意义

目的：研究wnt信号通路的中GS蛋白（谷氨酰胺合成酶）在胃癌组织中的表达,探索其在胃癌发生、发展中的意义。方法：用免疫组织化学法测定胃癌组织（110例）、肠化生组织（30例）、不典型增生组织（20例）及慢性浅表性胃炎组织（60例）中GS蛋白表达。用快速尿素酶法与病理组织切片染色法检测上述各组织中HP感染的情况,并予统计学分析比较其差异。结果：胃癌组织GS高蛋白表达与组织分型、分化程度、淋巴结转移密切相关（P〈0．05）,与肿瘤大小、部位、TNM分期、Borrmann分型、性别、年龄等无明显相关（P〉0．05）。GS表达与HP感染密切相关。结论：GS蛋白高表达同胃癌生物学行为密切相关,在胃癌的发生、发展中起重要作用。     

Nucleostemin基因在非小细胞肺癌组织中的表达及意义

目的探讨Nucleostemin(NS,核干细胞因子)基因在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)组织中的表达及临床意义。方法利用RT-PCR法检测13对NSCLC组织和癌旁正常组织中NS mRNA的表达;采用免疫组织化学SP法检测73例NSCLC组织和13例癌旁正常组织中NS蛋白的表达,并分析与NSCLC患者临床病理特征的关系。结果 NSCLC组织中NS mRNA相对表达强度(0.848±0.305)显著高于癌旁正常组织(0.153±0.020)(t=8.712,P0.01)。NS蛋白在NSCLC中的表达率为58.9%(43/73)显著高于癌旁正常组织中的表达率0%(0/13)(χ2=15.315,P0.01)。NS蛋白的表达率与NSCLC的组织类型及分化程度相关,腺癌组织的表达率为76.5%(26/34)明显高于鳞癌组织的表达率43.6%(17/39)(χ2=8.113,P0.01);低分化组织的表达率81.5%(22/27)明显高于高、中分化组织的表达率45.7%(21/46)(χ2=9.023,P0.01),而与患者性别、年龄、肿瘤大小、TNM分期及淋巴结转移无关(P0.05)。结论 NS基因mRNA及蛋白在NSCLC组织中高表达,对肿瘤细胞的恶性增殖起了重要作用,是一个新的有应用价值的肿瘤分子标志物。     

The vacuolar ATPase in bone cells: a potential therapeutic target in osteoporosis

The vacuolar ATPase (V-ATPase) is a multisubunit enzyme that couples ATP hydrolysis to proton pumping across membranes. Recently, there is increasing evidence that V-ATPase may contribute to the pathogenesis of bone resorption disorders due to it is predominantly expressed in osteoclasts also function in bone resorption making it a good candidate in a therapeutic target for osteoporosis. Osteoclasts are capable of generating an acidic microenvironment necessary for bone resorption by utilizing V-ATPases to pump protons into the resorption lacuna. In addition, it has been shown that therapeutic interventions have been proposed that specifically target inhibition of the osteoclast proton pump. Modulation of osteoclastic V-ATPase activity has been considered to be a suitable therapy for the treatment of osteoporosis. All theses findings suggest that V-ATPase have important biological effects in bone resorption that might be a promising therapeutic target for osteoporosis. In this review, we will briefly discuss the biological features of osteoporosis and summarize recent advances on the role of V-ATPase in the pathogenesis and treatment of osteoporosis.     

调控肿瘤上皮–间质转化及肿瘤干细胞样特性的信号通路串话

上皮–间质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）是上皮来源肿瘤细胞获得侵袭和转移能力的重要生物学过程。肿瘤干细胞样细胞（cancer stem-like cells,CSLCs）在肿瘤发生、侵袭、转移和复发中亦起着关键作用。近年发现,EMT与肿瘤干细胞样特性获得存在密切关联,二者通过TGF-β、Wnt/β-catenin、Notch、Hedgehog、FGF、PI3k/Akt等多种信号通路及通路间的信号串话而交互作用,共同影响着肿瘤发生、侵袭及转移,了解调控EMT/CSLCs关键信号分子的功能及相互作用对于肿瘤靶向治疗具有重要意义。     

EGFR、HER2、CXCR4在tied,细胞肺癌中的表达及临床意义

目的：研究EGFR（epidermal growth factor receptor）、HER2（ human epidermalgrowth factor receptor-2）及CXCR4（chemokine（C-X-C motif） receptor 4）在NSCLC 中的表达,分析它们与NSCLC 临床病理特征的的关系。方法：选择我科2009 年7 月-2012年12 月收治的75 例非小细胞肺癌（NSCLC）患者为研究对象,支气管镜活检得到NSCLC肿瘤组织标本,免疫组织化学技术分别检测EGFR、HER2、CXCR4在NSCLC 组织中的表达,并分析EGFR、HER2、CXCR4 的表达与NSCLC 患者临床病理指标和生存期的相关性。结果：EGFR、HER2 及CXCR4在NSCLC中的表达与患者淋巴转移及远处转移有关（P〈0.05）。EGFR、HER2 及CXCR4在NSCLC 中的表达均呈正相关,EGFR 与HER2,EGFR 与CXCR4,HER2 与CXCR4 的相关系数分别为r=0.296（P〈0.01）,r=0.578（P〈0.01）,r=0.426（P〈0.01）。3 种基因表达越多,患者中位生存时间越短（P〈0.05）。结论：EGFR、HER2 及CXCR4 与NSCLC的发生发展关系密切,针对性的多个靶向抑制,可更好发挥抑癌作用。根据三者不同的表达情况初步筛选出针对靶向治疗的单一或联合靶点,有助于为NSCLC 患者提供个体化的治疗方案。为进一步治疗提供依据。     

Autophagy on acid

The microenvironment of solid tumors tends to be more acidic (6.5–7.0) than surrounding normal (7.2–7.4) tissue. Chaotic vasculature, oxygen limitation and major metabolic changes all contribute to the acidic microenvironment. We have previously proposed that low extracellular pH (pHe) plays a critical role in the development and progression of solid tumors. While extracellular acidosis is toxic to most normal cells, cancer cells can adapt and survive under this harsh condition. In this study, we focused on identifying survival strategies employed by cancer cells when challenged with an acidic pHe (6.6–6.7) either acutely or for many generations. While acutely acidic cells did not grow, those acclimated over many generations grew at the same rate as control cells. We observed that these cells induce autophagy in response to acidosis both acutely and chronically, and that this adaptation appears to be necessary for survival. Inhibition of autophagy in low pH cultured cells results in cell death. Histological analysis of tumor xenografts reveals a strong correlation of LC3 protein expression in regions projected to be acidic. Furthermore, in vivo buffering experiments using sodium bicarbonate, previously shown to raise extracellular tumor pH, decreases LC3 protein expression in tumor xenografts. These data imply that autophagy can be induced by extracellular acidosis and appears to be chronically employed as a survival adaptation to acidic microenvironments.