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本文聚焦乳酸(lactate)和乳酸化(lactylation)在肿瘤微环境(TME)中的作用。阐述其参与肿瘤细胞代谢、影响免疫细胞功能、重塑 TME 等机制,探讨靶向治疗策略,为肿瘤研究与治疗提供新视角与思路。
乳酸代谢和乳酸化
乳酸既是能量代谢的中间产物,也是重要的信号分子,参与多种生理和病理过程。肿瘤细胞通过糖酵解和谷氨酰胺代谢产生乳酸。糖酵解途径始于癌细胞通过 GLUT1/3 转运体摄取葡萄糖。在细胞质中,葡萄糖经过一系列酶促反应生成丙酮酸,丙酮酸随后被乳酸脱氢酶 A(LDHA)还原为乳酸。多余的乳酸会对肿瘤细胞和肿瘤微环境中的其他细胞产生影响。
乳酸和乳酸化促进肿瘤进展
乳酸作为关键的代谢底物,能维持癌细胞的高增殖能力,从而促进肿瘤的起始和进展。虽然对乳酸多方面作用的机制有了新的认识,发现了新的研究靶点和潜在的耐药途径,但这些还需要更多研究来确认其临床适用性和安全性。
乳酸和乳酸化重塑肿瘤微环境
肿瘤细胞与肿瘤微环境中其他成分的复杂相互作用对肿瘤的存活、发展和转移至关重要。研究表明,乳酸的积累不仅影响肿瘤细胞,还影响肿瘤微环境中的其他细胞。乳酸在肿瘤微环境中对不同细胞群体有多方面作用,其背后有着复杂的机制。
乳酸介导的免疫代谢调节
乳酸通过代谢重编程和表观遗传修饰这两种机制,动态调节免疫细胞功能,改变肿瘤微环境中的免疫反应平衡。在代谢方面,通过 MCT1/4 转运的乳酸维持癌细胞和基质细胞中的糖酵解通量,营造富含乳酸的环境。这种环境直接抑制 CD8+ T 细胞增殖和 NK 细胞的细胞毒性,同时通过代谢竞争和改变 RNA,促进具有免疫抑制作用的调节性 T 细胞(Tregs)和辅助性 T 细胞 17(Th17)的扩增 。
靶向乳酸代谢的治疗策略
基于上述内容,乳酸在肿瘤增殖、侵袭、血管生成、免疫逃逸等过程中发挥重要作用。在临床上,肿瘤微环境中乳酸的积累与较差的预后相关,会促进恶性肿瘤的进展,增加早期转移扩散的风险。因此,监测肿瘤微环境或肿瘤组织中的乳酸水平及相关代谢物,对评估患者预后和指导合适的治疗方案选择至关重要。
结论
本文全面综述了肿瘤生物学中乳酸的动态变化,包括其生物合成以及在肿瘤组织中的空间积累模式。进一步阐明了乳酸在重塑肿瘤微环境、推动肿瘤进展以及通过组蛋白乳酸化介导表观遗传修饰等多方面的作用。此外,特别关注了靶向乳酸代谢的肿瘤治疗策略,凸显其临床潜力和转化过程中面临的挑战。