肿瘤代谢:机制与治疗展望
Metabolism in Tumor: Mechanisms and Therapeutic Perspectives
该综述将肿瘤代谢重编程归入三大功能汇聚枢纽:SREBP1/2-FASN-SCD1 脂肪生成轴、HIF-1α-GLUT1-LDHA 糖酵解轴及 LDLR-SCARB1-LXR 胆固醇稳态系统,并梳理转录程序、组蛋白乳酸化与 m6A 修饰等多层调控机制。文章提出免疫代谢检查点概念,解释单药抑制剂因代偿性重塑而失效的机制,并探讨联合用药与纳米医学平台在代谢-免疫重编程中的应用方向。
肿瘤代谢研究的起点是Warburg效应——肿瘤细胞在氧供充足时仍将大量葡萄糖转化为乳酸,其生物学意义多年来被不断重新审视[2]。此后人们认识到,代谢重编程是肿瘤为满足能量、生物合成与氧化还原需求而主动改造营养获取途径的标志性能力,且具有相当灵活性[1]。视野也随之越出糖酵解:谷氨酰胺代谢不仅为三羧酸循环提供回补、还为其脂肪酸合成供应还原力[4],c-Myc可通过抑制miR-23a/b上调线粒体谷氨酰胺酶从而驱动这一过程[5];代谢物还能反向调控基因表达,如乳酸来源的组蛋白乳酸化可直接刺激转录[3],而代谢与微环境的互作也已被列为癌症代谢的标志之一[6]。然而领域长期卡在一点:转录程序、翻译后修饰、m6A RNA修饰等多层调控,与PI3K-AKT-mTOR、HIF-1α、cGAS-STING等信号网络如何汇聚,这种汇聚又如何造就代谢可塑性,始终缺乏整合性框架。
发表于MedComm的这篇综述正是针对这一缺口,把覆盖糖酵解、线粒体氧化磷酸化、脂质从头合成、胆固醇合成与脂肪酸氧化的代谢重编程,组织为围绕三个汇聚枢纽的功能模块:SREBP1/2-FASN-SCD1脂肪生成轴、HIF-1α-GLUT1-LDHA糖酵解轴和LDLR-SCARB1-LXR胆固醇稳态系统。综述逐层梳理多层调控如何维持各枢纽,肿瘤细胞与免疫效应细胞间的代谢竞争如何构成免疫代谢检查点,肿瘤相关巨噬细胞与肿瘤相关成纤维细胞的代谢串扰如何推动免疫逃逸与耐药,以及代偿性重连如何瓦解单药抑制剂的效果。
相对以往对单条通路的分散描述,其推进在于提供汇聚视角:识别多种致癌信号共同落脚的枢纽,以此解释代谢可塑性的来源,并据此提出两类治疗路径——预先阻断代偿性重连的合理联合用药,以及实现空间可控的代谢-免疫重编程的纳米药物平台,同时为生物标志物驱动的患者分层和针对枢纽的联合治疗指明优先方向。
需要指出的是,这仍是综述层面的框架整合:所揭示的"情境特异性代谢脆弱性"如何在具体瘤种和治疗情境中兑现,各枢纽的通用性与代偿网络的全貌,都还有待实验与临床逐一检验。
- 1.Fundamentals of cancer metabolism · Sci Adv 2016
- 2.Cancer cell metabolism: Warburg and beyond · Cell 2008
- 3.Metabolic regulation of gene expression by histone lactylation · Nature 2019
- 4.Beyond aerobic glycolysis: transformed cells can engage in glutamine metabolism that exceeds the requirement for protein and nucleotide synthesis · Proc Natl Acad Sci U S A 2007
- 5.c-Myc suppression of miR-23a/b enhances mitochondrial glutaminase expression and glutamine metabolism · Nature 2009
- 6.The Emerging Hallmarks of Cancer Metabolism · Cell Metab 2016
来源:文献与产业新闻 · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov