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尊龙凯时:乳酸化在癌症中的作用、机制及临床应用前景深度探讨

发布时间:2025-02-21   信息来源:尊龙凯时官方编辑

今年初,国际顶尖学术期刊《Cell》发布了2024年度最佳论文特辑,精选了过去一年《Cell》刊登的12篇最具影响力并引起广泛关注的生物研究成果。其中,来自尊龙凯时支持的上海同济大学医学院/附属东方医院袁健教授课题组的乳酸化修饰研究成功入选,这无疑为未来的乳酸化研究奠定了良好基础!我们期待在2025年能看到更多国内优秀成果的涌现。

尊龙凯时:乳酸化在癌症中的作用、机制及临床应用前景深度探讨

2月12日,上海交通大学医学院附属第九人民医院的研究团队在著名的基础和临床研究期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》(简称STTT,影响因子:4.08)上发表了题为“Lactate and lactylation in cancer”的综述。该文全面回顾了乳酸及乳酸化的研究历程,探讨了其在癌症中的作用、机制以及临床应用的前景。研究发现,乳酸不仅是肿瘤代谢的重要组成部分,还通过多种途径影响肿瘤微环境和免疫反应,因此,靶向乳酸代谢有望成为新的癌症治疗策略,但仍面临众多挑战。

研究历史显示,从1780年首次分离乳酸到2019年组蛋白乳酸化的发现,乳酸已从“代谢废物”转变为重要的“代谢燃料和信号分子”。根据Warburg效应,肿瘤细胞在有氧条件下依然偏好通过糖酵解产生乳酸,尽管曾被视为废物,然而近年来越来越多的证据表明,乳酸在骨骼肌、心脏、大脑及恶性细胞中的代谢作用至关重要。

乳酸的生成、运输与功能上,当能量需求高时,葡萄糖经过糖酵解生成丙酮酸,后者在乳酸脱氢酶(LDH)的作用下转化为乳酸,推动NADH氧化为NAD⁺以维持糖酵解的继续。乳酸穿梭理论强调其在细胞间的流动对于能量平衡和代谢效率的重要性。通过单羧酸转运蛋白(MCT),乳酸得以跨膜运输,实现细胞间的代谢共生。MCT1和MCT4在乳酸摄取和排出中发挥关键作用,同时也影响肿瘤代谢与微环境重塑。

在肿瘤微环境中,乳酸通过调节能量代谢、氧化还原平衡和信号转导等机制,发挥重要作用。作为氧化还原稳态的缓冲剂,乳酸维持细胞内pH和氧化还原平衡,从而支持肿瘤细胞在应激条件下的生存。同时,乳酸作为细胞内外的信号转导分子,能通过多条信号通路促进肿瘤细胞的增殖、迁移和免疫逃逸。

随着乳酸及其修饰(如乳酸化)在代谢与表观遗传之间的桥梁作用逐渐被认识,研究发现,组蛋白乳酸化(Kla)在多种癌症中展现出重要作用,影响肿瘤的发生、发展及治疗耐药性。非组蛋白乳酸化同样在肿瘤进展中扮演重要角色,如乳酸化的p53会抑制其DNA结合能力,从而削弱抑癌功能。

在不同细胞群体中,乳酸与乳酸化的影响机制十分复杂。在免疫细胞中,乳酸可能抑制如CD8+ T细胞和NK细胞的活化与增殖,助长肿瘤免疫逃逸。但有研究表明,乳酸也能刺激T细胞产生抗肿瘤细胞因子,提高CD8+ T细胞的增殖和杀伤能力,显示出其双重作用。而在肿瘤微环境中,乳酸则诱导免疫抑制微环境的形成,促进调节性T细胞和M2巨噬细胞的扩增,进一步抑制免疫反应。

在临床应用方面,现代分子和成像技术为乳酸及其修饰的研究提供了新的手段,如使用化学探针和同位素示踪技术,能有效监测乳酸代谢及其在癌症中的作用。此外,靶向乳酸代谢的治疗策略逐渐亮相,如LDH抑制剂和MCT抑制剂已进入临床试验阶段,展现出一定的抗肿瘤活性。

尊龙凯时在生物医疗领域的贡献,特别是在乳酸化研究的前沿支持,推动了相关治疗策略的探索。综合来看,尽管乳酸在肿瘤代谢中扮演着关键角色,未来研究需在开发更有效的抑制剂、优化药物递送及联合治疗策略方面继续努力,以充分挖掘靶向乳酸代谢在癌症治疗中的潜力,改善患者的预后。