肿瘤微环境影响肿瘤发生、生长、转移和治疗,因此肿瘤研究的中心也逐渐转移到肿瘤微环境,本周小备带大家回顾一下肿瘤微环境中的重要标志。
缺氧
缺氧是癌症的重要特性之一。肿瘤微环境中癌细胞的生长和不正常的肿瘤血管生成会引起肿瘤内缺氧。对于恶性细胞基质细胞来说,缺氧是一种常见、持续且复杂的状态,通常与更糟糕的预后和癌症的进展正相关。在不同癌症类型和同一类型的不同患者之间,缺氧具有异质性,因此会影响相关疗法。多种事件已被发现与缺氧相关:癌症的进展、干性和休眠,氧化还原的适应、细胞间交流和治疗抗性。
缺氧主要通过激活血管内皮细胞、上调VEGF转录,过度刺激血管生成,影响TME和治疗效果。低氧生态环境也与体细胞变异的突变负荷增加和致癌基因和肿瘤抑制因子的改变有关,如TP53、PTEN和MYC。
癌症转移
肿瘤微环境中的细胞和结构成分的互相作用使得肿瘤细胞可以通过复杂的转移级联反应从原发部位扩散至远处。多种细胞参与了这个过程。癌症相关成纤维细胞(CAF)重组周围基质,为癌细胞创建迁移引导轨迹;间充质细胞大量产生外泌体,增加癌细胞的迁移能力。恶性肿瘤细胞可以逃避免疫监视,诱导细胞外基质(ECM)重塑,并获得足够的细胞运动能力以迁移。转移中的癌细胞会遇到血液微环境中的血小板、免疫细胞和细胞因子,从而促进其生存和转运。
代谢微环境改变
代谢方式改变是肿瘤的标志之一。代谢对肿瘤研究的重要作用体现在两方面:参与肿瘤的生长、参与肿瘤微环境重塑形成对肿瘤迁徙更有利的环境。这种代谢适应需要重新调整代谢途径和信号通路,允许输入/消耗有机化合物并随后产生能量和生物质。癌症通常表现出葡萄糖、脂质、谷氨酰胺和氨基酸代谢增加、乳酸积累和活性氧成瘾。
糖酵解:正常细胞倾向于通过氧化磷酸化来获取能量,而糖酵解在常氧条件下受到抑制。即使在常氧条件下,癌细胞也更喜欢增强糖酵解和升高乳酸代谢,而不是氧化磷酸化。在非恶性细胞中,葡萄糖主要通过氧化磷酸化 (OXPHOS) 进行代谢,而肿瘤细胞主要利用糖酵解进行葡萄糖代谢。
ROS:在癌症中已观察到ROS水平升高,并且与肿瘤发生、肿瘤免疫和TME重编程密切相关。在缺氧条件下,线粒体 ROS 是 HIF 稳定所必需的,这可能进一步诱导自噬并增强致瘤性。TME 中的肿瘤细胞和基质细胞可以产生 ROS,而局部 TME 中 ROS 的升高反过来又会影响癌细胞的生长。
酸性生态位
pH 失调或逆转已成为癌症的一个普遍认识的特征。酸性肿瘤微环境主要是由肿瘤细胞的高糖酵解率导致的。在缺氧环境下,肿瘤细胞会产生大量的乳酸以及过量的质子和二氧化碳,这些物质共同促进细胞外TME的酸化,pH值通常在6.5-6.8范围内。细胞外肿瘤微环境的组成具有异质性,范围从接近中性到强烈酸化。酸性TME相关的机制可以靶向,以实现对癌症的精确诊断和有效治疗。
神经生态位
重点关注电化学相互作用、旁分泌相互作用、全身神经-癌症相互作用以及癌症治疗对神经系统的影响。神经周围浸润(PNI)现象,代表癌症侵入神经内部或周围或穿透神经或癌症转移途径,与癌症预后不良相关。
References:
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