Q1综述提出超级增强子调控肿瘤代谢重编程的全新视角！

2024-02-21

临床研究

本文为转化医学网原创，转载请注明出处作者：Zongjiang Zhou 导读：超级增强子作为基因表达调控的关键顺式作用元件，在肿瘤的发生发展中起着至关重要的作用。近年来，随着肿瘤代谢重编程研究的深入，人们逐渐认识到超级增强子在调控肿瘤代谢模式中的重要性。这些超级增强子可以影响肿瘤的糖代谢、脂代谢和氨基酸代谢。这篇由湘雅医学院Wang Junpu教授发表在Molecular Therapy（IF 12.4）上，题为“Metabolic reprogramming directed by super-enhancers in tumors: An emerging landscape”的文章，首次描述了肿瘤内超级增强子与代谢重编程的关系，并对超级增强子在肿瘤代谢重编程中的机制进行阐述。 https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/molecular-therapy-family/molecular-therapy/fulltext/S1525-0016(24)00072-8 ## 01超级增强子（Super-Enhancer, SE） 01 SE是基因组中高度活跃的顺式调控元件，聚集大量转录因子和共激活因子，形成增强子域。它能够聚合多种分子，如转录因子、染色质调节因子、辅因子和RNA聚合酶等，通过相分离形成无膜细胞器样结构。SE调控着肿瘤发展中的重要基因，如与肿瘤转移和免疫逃避相关的基因。它通过与关键基因的启动子区域相互作用，促进基因的高表达，对肿瘤代谢的重编程具有重要作用。 ## 02肿瘤代谢重编程 02 肿瘤细胞通过代谢重编程来满足其快速生长的需要，包括糖酵解增强、脂质代谢失调、氨基酸代谢异常等。糖酵解增强表现为肿瘤细胞在有氧条件下通过糖酵解获得更多能量，而不完全依赖于线粒体有氧呼吸。脂质代谢失调包括脂质合成增加和脂肪酸氧化减少，为肿瘤细胞提供能量。氨基酸代谢异常表现为肿瘤细胞大量摄取和利用氨基酸，以合成蛋白质和关键酶。 ## 03超级增强子与致癌信号通路 03 激活的致癌信号通路通过上调代谢相关基因的转录，启动肿瘤代谢重编程过程。例如，PI3K-Akt-mTOR通路通过调控关键代谢酶的活性，促进葡萄糖、氨基酸、脂质等营养物质的摄取和利用。KRAS通过上调糖酵解酶的转录，部分介导肿瘤细胞代谢的重编程。c-Myc通过与多种代谢酶基因的启动子区域相互作用，调节肿瘤细胞的代谢模式。 ## 04超级增强子与糖代谢重编程 04 超级增强子通过上调糖酵解相关酶的转录，促进糖酵解增强。例如，MYC的过表达可以增加葡萄糖通量和糖酵解酶的表达。另外，超级增强子还可以通过上调关键酶基因的转录，如己糖激酶2，参与有氧糖酵解过程。超级增强子调控糖酵解酶基因的转录，影响肿瘤细胞的糖代谢模式。 ## 05超级增强子与脂代谢重编程 05 超级增强子通过调控脂质代谢相关基因的转录，促进脂质合成。例如，激活的KLF6可以促进下游基因SREBF1和SREBF2的转录，激活脂质代谢重编程。另外，超级增强子还可以调控肿瘤细胞脂质代谢相关的转录因子，如AR，促进脂质合成相关基因的表达。此外，超级增强子还可以驱动脂质合成相关基因的转录，如FTO，从而促进脂质生成。 ## 06超级增强子与氨基酸代谢重编程 06 超级增强子通过调控氨基酸代谢相关基因的转录，促进氨基酸的摄取和利用。例如，激活的HSF1可以促进LINC00857的转录，提高肿瘤细胞的氨基酸摄取。另外，超级增强子还可以驱动与氨基酸代谢相关的基因的转录，如COL1A2，参与胶原蛋白的合成。此外，超级增强子还可以驱动与蛋白质合成效率相关的基因的转录，如XBP1，提高肿瘤细胞的蛋白质合成效率。 ## 07展望、前景 07 超级增强子与肿瘤代谢的关系尚需深入研究，有望为肿瘤防治提供新的思路。未来可探索超级增强子在脂质代谢和氨基酸代谢中的作用，以及其调控的代谢酶和分子在不同类型肿瘤中的差异。超级增强子相关抑制剂也为肿瘤治疗提供了新的靶点。参考资料： https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/molecular-therapy-family/molecular-therapy/fulltext/S1525-0016(24)00072-8 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。热门·直播/活动 🕓 上海｜3月01日-02日 ▶第三届长三角单细胞组学技术应用论坛暨空间组学前沿论坛将在上海召开，诚邀您的参与！点击对应文字查看详情