1、恶性肿瘤的细胞外驱动因素
TME 包括免疫细胞、CAF、血液和淋巴管系统和神经,以及细胞外成分,如 ECM、基底膜、生长因子和代谢物等都会影响肿瘤发生发展。
转化细胞与其邻近健康细胞间的竞争——从肿瘤发生的早期阶段开始,在没有基因突变积累的情况下,转化的上皮细胞可以(且必须)改变其周围上皮细胞才能发展为恶性肿瘤。
炎症是肿瘤发生的加速器——炎症是至关重要的跨组织癌症发生和进展的驱动因素。
间质成纤维细胞作为肿瘤发生的驱动因素—通过在某些肿瘤(例如胰腺癌)周围编织的基质网,CAF 能够改变 TME 的代谢和缺氧环境,从而改变 CSC 生态位。
机械力是TME的一部分——基质和转化的上皮细胞之间的部分相互作用是由细胞-细胞和细胞-ECM 相互作用的急性、快速变化或致癌突变引起的异常机械力触发的。
血管新生,淋巴管新生和神经新生——影响癌症的 TME 是血管生成和淋巴管生成,两者均由 CSC 信号触发。
转化细胞与微环境之间的串扰诱导肿瘤干细胞状态
2、细胞固有的非遗传驱动
TME 和肿瘤细胞间的交流塑造了癌症表观基因组,其中包括 DNA、组蛋白和其他染色质相关蛋白的翻译后修饰。
TME诱导的转录因子失调——由TME触发的致瘤前信号通常会导致转化细胞中的转录因子失调。MAPK通路被酪氨酸激酶受体如EGFR激活,进而激活RAS和/或RAF,改变转录因子如JUN、FOS、ELK、ETS、MYC、MSK102等的表达。
染色质动力学的影响——癌变过程中的染色质失调会导致癌症转化、异质性和进化,如结直肠癌。 Runt 相关转录因子 (RUNX),通常会在参与肿瘤进展和转移的染色质重塑中引发表观基因组改变。
转录后调控——在染色质结构和转录的下游,调节转录物稳定性(例如microRNAs)和翻译的机制也被认为是表观遗传调节剂。
表观遗传变化驱动肿瘤发生和进展
3、TME驱动肿瘤的临床考虑
西方饮食后果及其引发炎症反应是有害的,不仅因为炎症和癌症之间有着公认的联系,还因为组织干细胞对其炎症经历有着持久的表观遗传记忆。全面了解影响癌症表观遗传学的宿主因素很重要。除了对 TME 成分进行精细解剖外,影响全身健康的因素,不仅包括饮食,还包括压力、睡眠和荷尔蒙变化,也会影响肿瘤进展和对治疗的反应。
过去十年中的新数据表明对于大多数癌症而言,一旦干细胞接受了初始的致癌突变,非遗传驱动因素可能是驱动肿瘤发生发展的原因。致癌和肿瘤进展的过程可以看作是遗传和非遗传因素之间的动态平衡,它是为适应特定的癌细胞起源及其在肿瘤进展过程中不断变化的微环境而量身定制的。将癌症置于这个谱系中可以更准确地捕捉癌细胞行为的复杂性,并应有助于未来的研究,揭示可用于癌症治疗的新脆弱性。
突变和肿瘤微环境之间的平衡驱动肿瘤发生和进展