PLoS Pathog：外泌体传递病毒miRNA改变肿瘤代谢微环境

土豆

新陈代谢的改变被认为是癌症的标志之一。据认为，癌细胞会重编程代谢途径，使得生物合成与ATP之间保持平衡从而保证癌细胞的高增殖能力，也就是我们熟知的Warburg效应。肿瘤新陈代谢特征之一是无氧糖酵解。尽管糖酵解的能量生产效率低下，但是糖酵解为癌细胞提供了很多好处，如大分子中间代谢产物的增加、抗细胞凋亡以及通过代谢产物的信号转导激活等。最近提出，除了内在的代谢改变外，癌细胞也可以在相邻的基质细胞中诱导无氧糖酵解，这种现象被称为“反向Warburg效应（reverse Warburg Effect）”。这种反向的Warburg效应表明了肿瘤基质细胞在向快速增殖的癌细胞中提供能量代谢物和微环境过程中的重要性。

一部分病毒有致癌性。致癌病毒能导致超过15％的人类癌症类型，据预测，如果进行有效治疗将使发展中国家的癌症患者减少25％，在发达国家中减少7％。这些病毒的致癌性涉及到侵袭宿主细胞的一些生物途径，包括控制细胞代谢。

卡波西肉瘤疱疹病毒（KSHV）是卡波西肉瘤（Kaposi’s sarcoma，KS）和某些淋巴样肿瘤的病原体。 KS是HIV-1感染中最常见的肿瘤，并且在其他免疫抑制个体（例如器官后移植后）以及KSHV感染特异性的群体中能够产生较高的发病率。迄今为止，KSHV感染没有有效的治疗，需要新的治疗方法。 卡波西肉瘤细胞有着与其他癌症明显不同的代谢特点，而且KSHV病毒能够改变宿主细胞中的一些代谢途径。KSHV病毒感染细胞以及细胞与微环境之间的相互作用对于原发性渗出性淋巴瘤的生长非常重要。最近显示，KSHV miRNA存在于从KS患者和KS小鼠模型分离的外泌体中，但是在KS生物学中的作用仍然是未知的。

在这项发表于Plos Pathogens杂志的研究中，研究人员确定了一种KSHV病毒调控肿瘤微环境的代谢特性的新机制。研究人员证明，KSHV病毒感染的细胞特异性地通过外泌体将病毒编码的miRNA转移到周围细胞中。这种遗传信息的传递导致周围未感染细胞会向无氧糖酵解发生代谢转变。重要的是，这种外泌体介导的相邻细胞的代谢重新编程有助于感染细胞的生长，从而有助于病毒适应。最后，研究数据显示，这种基于miRNA转移的细胞代谢调节，同样也存在于其他疱疹病毒（如EBV）以及非病毒的原癌miRNA的转移中，是病毒miRNA转移的一种普遍机制。这种基于外泌体的信息交流为病毒提供了非传染性转移遗传物质的机制，这个过程不会产生新的病毒颗粒，这样能使病毒逃避免疫系统的识别。研究人员认为，病毒和癌细胞通过这种机制，建立起一个稳定合适的的特殊代谢微环境从而有助于肿瘤和病毒的生存生长。


参考文献：Yogev O, Henderson S, Hayes MJ, Marelli SS, Ofir-Birin Y, Regev-Rudzki N, Herrero J, Enver T. Herpesviruses shape tumour microenvironment through exosomal  transfer of viral microRNAs. PLoS Pathog. 2017 Aug 24;13(8):e1006524.