综述:肿瘤微环境(TME)中的代谢重编程与功能互作及多组学抗癌方法

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Medical Oncology 2.8

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  这篇综述深入探讨了肿瘤微环境(TME)中代谢重编程的复杂机制,系统阐述了多组学(multi-omics)技术在解析肿瘤代谢异质性中的应用。文章重点揭示了代谢灵活性(metabolic flexibility)、营养竞争(nutrient competition)和代谢物信号传导(metabolite signaling)等关键机制,为开发靶向TME代谢互作(metabolic crosstalk)的新型抗癌策略提供了重要理论依据。

  

代谢交响曲:肿瘤微环境的复杂乐章

肿瘤微环境(TME)是一个由多种细胞类型共同演绎的"代谢交响曲"。在这个独特的生态系统中,癌细胞与基质细胞通过精密的代谢重编程(metabolic reprogramming)建立起复杂的互作网络。最新研究表明,这种代谢适应性是恶性肿瘤最具标志性的特征之一。

营养争夺战:TME中的生存博弈

在资源有限的TME中,不同类型的细胞展开了激烈的营养竞争(nutrient competition)。癌细胞通过上调葡萄糖转运蛋白(如GLUT1)和乳酸脱氢酶(LDH)等关键代谢酶,在"瓦氏效应"(Warburg effect)驱动下实现快速增殖。与此同时,肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)通过"逆向瓦氏效应"(reverse Warburg effect)为癌细胞提供能量底物,形成典型的代谢共生关系。

代谢信号网络:超越能量供给的新功能

近年研究发现,代谢物在TME中扮演着远超能量代谢的多重角色。例如,2-羟基戊二酸(2-HG)可作为表观遗传调控因子影响基因表达;琥珀酸(succinate)通过稳定HIF-1α促进血管生成;而乳酸(lactate)则直接参与免疫抑制微环境的塑造。这些发现揭示了代谢物作为信号分子(signaling messengers)的重要功能。

多组学解码:系统视角下的代谢图谱

整合基因组学(genomics)、转录组学(transcriptomics)、蛋白质组学(proteomics)和代谢组学(metabolomics)的多组学方法,为解析TME代谢复杂性提供了全新工具。通过这种系统生物学方法,研究者已鉴定出包括mTOR、AMPK和HIF-1在内的多个关键调控节点,以及丝氨酸代谢、谷氨酰胺分解等潜在治疗靶点。

治疗新策略:靶向代谢互作的精准干预

基于对TME代谢网络的深入理解,多种创新治疗策略正在涌现。包括靶向IDO1的免疫代谢调节剂、抑制谷氨酰胺酶(GLS)的小分子化合物,以及调节乙酰辅酶A代谢的表观遗传药物等。这些干预手段通过精确调控特定代谢通路,有望打破肿瘤的代谢适应性,为癌症治疗开辟新途径。

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