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中南大学/中山大学IF 12.4/Q1综述提出超级增强子调控肿瘤代谢重编程的全新视角！

首页 » 《转》译 2024-02-21 转化医学网赞(2)

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/molecular-therapy-family/molecular-therapy/fulltext/S1525-0016(24)00072-8

## 01超级增强子（Super-Enhancer, SE）

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

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

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

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

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

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。