肿瘤细胞通过有氧糖酵解大量利用葡萄糖,这一现象被称为Warburg效应。Warburg效应主要由关键代谢酶的异常表达、肿瘤代谢物的产生和生长信号的过度激活所驱动,这些成分促进葡萄糖在肿瘤细胞中转化为乳酸而不进入氧化磷酸化。了解肿瘤葡萄糖摄取和代谢的复杂机制及在肿瘤微环境的作用,可以提高肿瘤诊断的准确性,并有助于药物开发。小细胞外囊泡(sEV)或外泌体直径小于200nm,由肿瘤细胞和微环境细胞分泌到各种体液中,含有大量来自亲本细胞的功能蛋白、核酸片段和其他生物活性物质,从而介导细胞间的转运和信息交换。研究表明,sEVs可以通过直接向受体细胞传递代谢酶、代谢物或其他因子来调节肿瘤代谢,在肿瘤发生发展过程中起到了非常关键的作用。近日,上海健康医学院上海市分子影像学重点实验室杨浩课题组在Frontiers in Pharmacology杂志上发表了题为“Small extracellular vesicles in metabolic remodeling of tumor cells: Cargos and translational application”的综述 (2022 Dec 16;13:1009952),总结了sEV介导肿瘤细胞与肿瘤微环境之间的通讯机制,并提出了靶向sEV相关肿瘤代谢通路在肿瘤精准诊断和有效治疗中的可能应用。重点实验室杨浩副教授为第一作者,黄钢教授为通讯作者,该工作受到了国家自然科学基金、上海市分子影像学重点实验室建设项目的资助。
在该综述文章中,作者阐述了sEV和代谢产物的生物起源、功能以及它们驱动Warburg效应的机制,概述了蛋白质、RNA和代谢物在细胞内被分选进入sEV的机制,以及由sEV或外泌体货物调节的肿瘤代谢重编程和促进肿瘤进展的多种途径。此外,作者还讨论了靶向sEV介导的代谢通路在肿瘤液体活检、影像学诊断和药物开发等方面的潜在应用。
肿瘤细胞和TME中其他成员之间的代谢sEV交换参考文献:Small extracellular vesicles in metabolic remodeling of tumor cells: Cargos and translational application. Front Pharmacol 2022. 13:1009952.