综述:探索肿瘤微环境:血管内皮生长因子(VEGF)、微小 RNA(miRNA)与癌症治疗的未来

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms 2.6

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  本文聚焦肿瘤微环境(TME)中血管内皮生长因子(VEGF)信号传导和微小 RNA(miRNA)调控机制。探讨了 VEGF165b 的抗血管生成特性、miRNA 对基因表达的调节作用,以及二者相互作用在癌症治疗中的潜在应用,为攻克癌症提供新思路。

  

肿瘤进展的分子网络


癌症就像一个复杂的谜题,其进展依赖于细胞相互作用和分子通路构成的复杂网络。2024 年,美国预计有 2,001,140 例新癌症病例和 611,720 例癌症死亡病例,凸显了深入理解癌症生物学的重要性。肿瘤进展不仅仅涉及基因突变,肿瘤微环境(TME)中各种因素的动态相互作用也至关重要。

VEGF165b 之谜:揭示抗血管生成的矛盾


血管内皮生长因子(VEGF)长期以来被视为血管生成的主要调节因子,对肿瘤生长和存活意义重大。它强化血管网络,帮助肿瘤细胞扩散。但 VEGF 的剪接变体 VEGF165b 却有着强大的抗血管生成作用,这与 VEGF 仅具有促血管生成功能的传统认知相悖,给研究和治疗带来了挑战。

肿瘤血管拟态:新视角


血管拟态(VM)是肿瘤生物学中的一个重要现象。肿瘤可以不依赖内皮细胞形成类似血管的结构,构建自身的循环网络来获取氧气和营养物质。这种替代血管化机制与传统血管生成不同,对 VEGF 信号的依赖程度较低。在胶质母细胞瘤和黑色素瘤等侵袭性肿瘤中,VM 尤为明显,且与预后不良和高转移风险相关。

精准靶向:miRNA 干预工具


在癌症治疗领域,miRNA 正逐渐成为精准靶向调控基因表达的有力工具。miRNA 是一类小型单链非编码 RNA 分子,通过与靶 mRNA 的互补序列结合,抑制翻译过程或促使 mRNA 降解,从而实现基因沉默。miRNA 能够调控多个参与信号通路的靶 mRNA,显著影响肿瘤的行为。

免疫 - 血管相互作用:复杂的通讯网络


TME 是一个复杂的细胞相互作用生态系统,免疫细胞(如巨噬细胞和 T 细胞)与血管网络之间的相互作用对癌症的发生发展至关重要。在 VEGF 驱动的血管生成过程中,免疫细胞会与内皮细胞和细胞外基质相互作用,为肿瘤生长创造有利环境。miRNA(如 miR - 29a)可以进一步调节这一过程。

基因地形绘制


个性化分子图谱的出现标志着癌症治疗方法的重大转变。基因地形绘制通过广泛的基因组分析,识别特定的突变、拷贝数变异和表观遗传变化,这些特征能够定义每个患者肿瘤的独特性。它不仅仅是对基因改变的记录,更是指导个性化治疗的重要依据。

分子逃逸机制


肿瘤细胞具有很强的适应性和进化能力,这使得它们常常对治疗产生耐药性。肿瘤的分子逃逸机制多样,例如抑制 VEGF 信号传导时,肿瘤细胞会激活替代信号通路进行补偿。了解这些机制有助于开发更有效的治疗策略。

血管生成网络的计算建模


随着癌症治疗研究的深入,对血管生成网络进行计算建模变得越来越重要。这些模型能够模拟 TME 中的动态相互关系,直观展示 VEGF 表达或 miRNA 活性变化如何影响血管生成和肿瘤发展过程。将生物学数据与计算算法相结合,为研究肿瘤生物学提供了新的视角。

靶向复杂性:调节 VEGF 和 miRNA 通路的联合治疗


由于癌症的复杂性,同时靶向多个通路的联合治疗势在必行。联合抗 VEGF 药物和基于 miRNA 的治疗是一种可行策略。比如,贝伐单抗可以阻止 VEGF - A 与其受体结合,而 miR - 27a 模拟物能直接靶向 VEGF - A mRNA 的 3'UTR 区域,二者联合有望克服耐药机制,产生协同效应。

高分辨率空间多组学


传统的组学方法(如批量 RNA 测序)无法提供肿瘤微环境中 VEGF 和 miRNA 相互作用的空间信息。新兴的空间多组学技术能够弥补这一不足。以 10× Genomics Visium 为例,空间转录组学可以在几乎单细胞分辨率下,绘制组织切片中 VEGF 和 miRNA 等重要分子的分布图谱,揭示其在不同 TME 区域的表达差异。

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