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| Marqueurs métaboliques radio-induits dans le microenvironnement tumoral (TME). Le rayonnement augmente les ROS cellulaires, endommage les structures cellulaires, y compris l'ADN et les membranes cellulaires, détruit le système vasculaire, ce qui provoque une hypoxie transitoire et une pénurie de nutriments, et peut améliorer le recrutement de cellules immunitaires antitumorales. Les cellules cancéreuses recâblent leur métabolisme et peuvent également influencer le métabolisme dans le TME pour atténuer les dommages induits par les radiations. Ces changements métaboliques entraînent une radiorésistance et sont des cibles thérapeutiques potentielles. Nous résumons les changements métaboliques qui peuvent aider à la survie au cancer après la radiothérapie, qui peuvent être classés en quatre caractéristiques principales. (1) Glycolyse et PPP améliorés. L'hypoxie radio-induite peut augmenter la dépendance des cellules cancéreuses à la glycolyse pour la synthèse d'ATP. La voie PPP fournit du ribose-5-phosphate pour la synthèse des nucléotides, du glycérol-3-phosphate pour la synthèse des phospholipides membranaires et régénère également le NADPH pour soutenir la réponse antioxydante. (2) Altération du métabolisme redox. Des ROS élevés endommagent l'ADN et d'autres structures cellulaires. Elle peut également entraîner une ferroptose tumorale. La réponse antioxydante devient essentielle à la réparation et à la survie après la radiothérapie. Le métabolisme redox peut également soutenir d'autres voies métaboliques impliquées dans la survie au cancer après irradiation, comme la réparation de l'ADN. (3) Réparation macromoléculaire. Les radiations endommagent l'ADN et la membrane cellulaire et les cellules cancéreuses doivent augmenter la synthèse d'ADN et de lipides pour réparer ces dommages. Le métabolisme soutient la réparation de l'ADN en fournissant des nucléotides pour la synthèse de l'ADN et des cofacteurs pour la modification de la chromatine et l'activation des enzymes de réparation de l'ADN. De plus, les cellules cancéreuses augmentent la synthèse lipidique de novo après le rayonnement. Un métabolisme lipidique altéré peut potentiellement réduire la sensibilité du cancer à la ferroptose. (4) Interactions métaboliques cancer-TME. Il s'agit d'une caractéristique émergente du métabolisme du cancer après la radiothérapie. La radiothérapie peut réduire l'apport de nutriments à la tumeur en détruisant la vascularisation locale. Compte tenu de cette pénurie de nutriments, nous stipulons que les nutriments fournis par le stroma deviennent un moteur important du métabolisme des cellules cancéreuses. Il a été démontré que les composants du stroma cancéreux, notamment les fibroblastes, les adipocytes et les neurones, sécrètent divers métabolites, notamment la glutamine, la sérine et les acides gras. Les cellules cancéreuses peuvent sécréter des ROS et du lactate, qui suppriment la réponse immunitaire anticancéreuse. Les CAF et les adipocytes du stroma peuvent sécréter des acides gras, qui peuvent soutenir le métabolisme du cancer et supprimer la fonction des cellules immunitaires anticancéreuses. Abréviations : CAF, fibroblaste associé au cancer ; MDSC, cellule myéloïde suppressive ; NK, cellule tueuse naturelle ; PPP, voie des pentoses phosphates ; ROS, espèces réactives de l'oxygène ; TAN, neurone associé à une tumeur ; Treg, cellule T régulatrice. |
La radiothérapie est fréquemment administrée pour le traitement du cancer, mais la résistance ou la rémission reste courante. Les cellules cancéreuses modifient leur métabolisme après la radiothérapie pour réduire ses effets cytotoxiques. L'influence du métabolisme altéré du cancer s'étend au microenvironnement tumoral (TME), où les composants du TME échangent des métabolites pour soutenir la croissance tumorale. La combinaison de la radiothérapie avec des cibles métaboliques dans le TME peut améliorer la réponse thérapeutique. Nous passons en revue le recâblage métabolique des cellules cancéreuses après la radiothérapie et plaçons ces observations dans le contexte du TME pour décrire les caractéristiques métaboliques de la radiothérapie dans le TME. Anjali Mittal, et al, dans Trends in Cancer, publication en ligne en avant-première, 22 juin 2022
Source iconographique,
légendaire et rédactionnelle : Science
Direct / Préparation post : NZ
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