肿瘤微环境中的细胞调控网络及促瘤机制

肿瘤微环境是指肿瘤发生发展的复杂组织环境,在肿瘤的生长、侵袭和转移过程中发挥重要作用。深入探究肿瘤微环境的组成和促瘤机制对发掘新的肿瘤治疗靶点具有重要意义。现以肿瘤微环境中的免疫细胞、间充质细胞和内皮细胞为切入点,概述它们与肿瘤细胞之间的相互作用,探讨肿瘤微环境通过抑制免疫细胞、调控间充质细胞和诱导血管生成来促进肿瘤的发生、发展和转移的调控机制,最后对靶向肿瘤微环境的免疫疗法进行了展望。     

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.     

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．     

间充质干细胞通过分解代谢糖酵解促进肺癌细胞生长（英文）

存在于骨髓中的间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs,也称为间充质基质细胞)可以被募集到肿瘤部位并构成肿瘤微环境。细胞代谢在癌症进展中起重要作用。在癌症微环境中间充质细胞和肿瘤细胞发生代谢方式的转变。然而,尚不清楚肿瘤细胞和BMSCs细胞的相互作用如何影响细胞代谢和肿瘤进展。在本研究中,通过将BMSCs和小鼠肺癌细胞LLC细胞共同注射到C57BL/6小鼠,构建了皮下瘤模型;随后在原位瘤分离BMSCs和LLC细胞,进行RNA测序,以获得肿瘤微环境下BMSCs和LLC细胞的转录组。结果显示BMSCs中上调的基因富集于代谢途径。进一步根据差异表达的分子构建相互作用网路,发现BMSCs网络中的核心预测途径是代谢途径、MAPK信号通路和HIF-1信号通路。然而,在肿瘤微环境中LLC细胞的代谢途径受到抑制。体内动物实验证实抑制糖酵解可以减少荷瘤小鼠肿瘤的生长。以上结果提示,BMSCs增加了糖酵解,通过反式Warburg效应促进癌细胞的生长,在肿瘤微环境下BMSCs的代谢重编程影响肿瘤细胞的转归。     

肝癌微环境时空异质性与个体化免疫治疗

肿瘤免疫微环境(tumor immune microenvironment,TIME)是一个高度复杂的生态系统,肿瘤细胞与免疫细胞在时间、空间维度动态互作,产生时空异质性(spatiotemporal heterogeneity)。值得注意:肝癌免疫微环境异质性与临床表型显著相关;抗原呈递、趋化因子、免疫代谢等相关机制参与了免疫微环境异质性的时空调控。未来,随着研究工具不断进步、对时空异质性解析逐渐深入,基于个体免疫微环境动态特征,建立个体化免疫治疗(personalized immunotherapy)新策略,将使更多肿瘤患者获益。     

Mondo蛋白在肿瘤相关代谢中的研究进展

转录因子Mondo蛋白家族包括MondoA和ChREBP(MondoB)两个家族成员,是葡萄糖介导的基因转录调控的关键调控因子,可直接调控糖酵解和脂肪酸生成相关基因的表达,在细胞代谢与能量平衡中发挥重要作用。细胞代谢改变是肿瘤的重要特征之一,为肿瘤细胞生长及恶性进展创造了有利条件。近年来,研究发现,Mondo蛋白在肿瘤细胞糖酵解、脂肪酸合成和谷氨酰胺利用等代谢通路中发挥着重要作用,而且Mondo蛋白调控肿瘤细胞的代谢,其在肿瘤细胞生长、增殖和侵袭等过程中的作用值得肿瘤研究者关注。因此,更好地认识Mondo蛋白调控肿瘤细胞代谢的机制,将为癌症的治疗提供新的方向。本文对Mondo蛋白家族成员的分子特征、表达调控、组织特异性功能及其在肿瘤代谢重编程和细胞增殖中的最新研究进行综述,为肿瘤的防治提供新思路。     

肿瘤转移研究的现状与趋势

肿瘤转移是恶性肿瘤的主要特征,是引起癌症患者死亡的首要因素．肿瘤转移的发生涉及到肿瘤细胞及其所处的微环境中复杂的信号通路,这些信号通路的激活及相互作用介导了肿瘤的转移、侵袭和在血液/淋巴循环系统中存活,以及在转移靶部位的生长过程．肿瘤转移是一个复杂的、多因素调控的动态过程,对于肿瘤转移机制的研究将有助于深入了解转移过程,并可以鉴定到有意义的治疗靶标,为临床诊断和治疗奠定基础．     

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。     

FAK/mTOR信号通在肿瘤细胞中的调控作用

粘附斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）是一种胞质非受体酪氨酸激酶,是整合素信号通路里一个重要的调节因子,在肿瘤细胞中高表达,与细胞迁移、粘附和侵袭有关。mTOR (mammalian target of rapamycin)是非典型性的Ser/Thr激酶,属于PIKK（phosphatidylinositol kinase related kinase）超家族,介导营养信号调控细胞生长、分化及代谢等生理过程。近年的研究发现FAK通过三条途径与mTOR相关联,组成FAK/mTOR信号通路,在肿瘤细胞的增殖、迁移及肿瘤微环境中发挥着重要的调控作用。本文综述了FAK、mTOR和FAK/mTOR信号通路的特点及对肿瘤细胞调控作用的研究概况,为肿瘤治疗提供参考。     

基于量子点的多分子成像技术在肿瘤微环境研究中的应用

肿瘤的侵袭转移是癌症患者致死的主要原因。癌细胞自身的变化虽可促进肿瘤侵袭转移,但其所处的微环境扮演了更重要的角色。肿瘤微环境是一个复杂的综合系统,由肿瘤细胞和许多基质细胞组成,包括免疫和炎性细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等,在癌发生发展过程中多种成分相互作用,共同促进肿瘤细胞的侵袭转移。然而,传统方法均难以显现多分子与多细胞间的相互作用特征,不能有效展现癌侵袭过程的综合表现。作为一种重要的成像技术,量子点成像由于其优异的光学性能可实现微环境多种成分的原位、实时、定量、多组分、长时间成像,在肿瘤学研究中具有广泛的应用前景。本文主要总结了肿瘤微环境的研究进展,并对基于量子点的多分子成像技术在肝癌、胃癌、宫颈癌、乳腺癌等肿瘤微环境研究中的应用进行了综述。     

维生素D介导肿瘤微环境调控的研究进展

肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)与肿瘤发生、转移、耐药等息息相关,研究肿瘤微环境的调控机制能为肿瘤治疗提供新的线索。维生素D作为机体代谢性物质,广泛分布在细胞微环境中,能够参与肿瘤微环境的调控并发挥抑制肿瘤的功能。本文总结了维生素D的代谢以及作用机制,并综述了维生素D在肿瘤微环境中影响肿瘤细胞、肿瘤干细胞、肿瘤相关成纤维细胞等研究进展,为维生素D及其类似物在肿瘤治疗中的基础研究和临床应用研究等方面奠定基础。     

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。     

肿瘤微环境中上皮–间质转化与肿瘤干细胞的调控

肿瘤微环境是一个复杂的组织样结构,具有丰富的表型和功能异质性。不同浓度的趋化因子、细胞因子与组成肿瘤微环境的细胞间相互作用,可激活上皮–间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关的信号通路及控制肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)的生成。EMT的异常激活会促进肿瘤细胞的可塑性,赋予上皮细胞间充质特性,并与癌细胞获得侵袭性的特征密切相关。CSCs是一类具有高致瘤潜能的细胞群,其能很容易地适应周围环境的变化,与肿瘤内其他细胞相比具有较强的抗药性。该文对肿瘤微环境中EMT与CSC的作用机制及相关信号通路的研究进展进行综述。     

人体肠道菌群与肿瘤微环境相关性的研究进展

肠道菌群在人体物质代谢中起着关键作用,通过复杂的相互作用网络来调节和稳定与宿主之间的共生关系,并且能够影响重大疾病的诊断和治疗。肿瘤微环境（tumor microenvironment,TME）是肿瘤细胞在生长、增殖、转移和凋亡过程中所在的一个微观内环境,研究发现TME对肿瘤的发生发展起着至关重要的作用,参与肿瘤生长、侵袭、转移和免疫逃逸等多个环节。肠道菌群和TME被认为是调节肿瘤疾病进程的关键因素。因此,本文分析了肠道菌群对TME的调节以及两者作用对肿瘤的影响和作用机制,简要总结肠道菌群通过调节TME从而影响肿瘤的发生、发展和免疫治疗,以期为临床提供更优的治疗选择。     

JunD的结构功能特征及其在肿瘤发展中的作用

JunD是一种属于多功能激活剂蛋白-1（activating protein-1,AP-1) 家族的转录因子,可以激活或抑制多种靶基因的表达.在生长发育过程中,在各种细胞类型中都呈现出组成性表达.近20年的临床数据及分子生物学研究表明,JunD蛋白的功能受多个复杂过程调控,包括转录控制、转录后调节、蛋白质翻译后修饰及蛋白-蛋白相互作用等.JunD基因表达的精细调控及JunD蛋白与其它蛋白之间的相互作用可调节细胞增殖、分化和凋亡等过程.JunD蛋白活性异常会导致肿瘤、代谢及病毒类疾病的发生.JunD蛋白的转录激活及抑制受1个复杂调控网络调控,在这个网络调节下,JunD蛋白在细胞的生长调控过程中发挥重要作用.本文就JunD基因表达的调控机制及其与肿瘤之间关系的最新研究进展做一综述.     

蛋白质的翻译后修饰与肿瘤代谢

蛋白质的翻译后修饰(post-translational modifications, PTMs)可改变蛋白质的稳定性、活性或细胞定位,是其功能调控的重要方式。常见的修饰类型包括赖氨酸残基上的乙酰化、泛素化、甲基化以及丝氨酸/苏氨酸残基上的磷酸化、糖基化修饰等。研究发现蛋白质的PTMs与肿瘤的代谢及生长密切相关,而靶向蛋白质PTMs与肿瘤代谢调控的治疗策略或将具有良好的临床应用前景。本文将对蛋白质的PTMs与肿瘤代谢及生长调控间相互作用的研究进展做一阐述。     

三维工程化肿瘤模型的构建及应用

肿瘤微环境指肿瘤细胞发生及转移所处的复杂三维环境。传统研究多让细胞生长在二维培养瓶或培养皿中,缺少肿瘤转移过程中复杂的细胞-细胞和细胞-基质间的动态联系,难以反映肿瘤组织的自身特点以及阐明肿瘤细胞转移的机制,也限制了有效药物的准确检测。为阐明原发性肿瘤微环境的特点,多种生物模拟的三维工程化肿瘤模型已被用于实验和临床研究,即将肿瘤基质细胞、基质组分、生物化学和生物物理学信号整合于同一个时空系统。本文总结了典型三维工程化肿瘤的构建及应用。     

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。     

Nrf2的代谢调节作用与肿瘤的生长和增殖

核转录因子Nrf2[nuclear factor erythroid 2(NFE2)related factor 2]是细胞内重要的调节因子。通过与Keap1(Kelch-like-ECH associated protein 1)蛋白质的相互作用,Nrf2可以调控下游基因转录,发挥抗氧化应激、维持细胞内稳态的功能,而Nrf2在肿瘤细胞中的表达与肿瘤的发生发展具有重要关系。Nrf2通过调节肿瘤细胞代谢模式调控细胞生长和增殖,近年来成为了细胞生物学和肿瘤生物学领域的研究热点之一。该文介绍了Nrf2对于活性氧分子产生与清除以及多种物质代谢途径的调控作用,着重阐明Nrf2的代谢调节作用对肿瘤细胞生长增殖的影响及其与肿瘤耐药的关系,旨在为今后的临床研究提供更多信息。     

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。