來自中科院上海生科院生化與細胞所，復旦大學附屬中山醫(yī)院等處的研究人員發(fā)表了題為“A novel miR-155/miR-143 cascade controls glycolysis by regulating hexokinase 2 in breast cancer cells”的文章，發(fā)現miR-155可以作為炎癥-腫瘤細胞能量代謝之間的關鍵中轉信號分子，這揭示了炎癥信號通路參與調控腫瘤細胞能量代謝的新機理，對了解炎癥相關腫瘤的發(fā)生機制具有重要意義。相關成果公布在The EMBO Journal雜志上。

這些研究由上海生科院劉默芳研究組、王恩多研究組，與中山醫(yī)院張宏偉教授、瑞金醫(yī)院李彪教授、美國路易斯維爾大學李勇教授、中科院上海生命科學信息中心李黨生研究員等合作完成。這項研究工作得到了國家科技部、國家基金委、中國科學院及上海市科委的資助。

區(qū)別于正常細胞，腫瘤細胞即使在有氧條件下，也主要通過糖酵解方式分解葡萄糖獲能，而非通過三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化途徑生產ATP，腫瘤細胞的這種有氧糖酵解現象被稱為Warburg效應。Warburg效應對腫瘤微環(huán)境形成和維持、腫瘤細胞增殖、抗凋亡和轉移等至關重要。慢性炎癥和感染是腫瘤發(fā)生的一個重要誘因，已發(fā)現炎癥信號參與調控腫瘤發(fā)生發(fā)展的各個步驟，但目前對促癌性炎癥與Warburg效應之間是否有關聯(lián)還知之甚少。

劉默芳研究組蔣帥博士和助理實驗師張凌飛等發(fā)現，促炎細胞因子（如IL-6、TNFa、IL-1b和IFN-g等）可在乳腺癌細胞中促進糖酵解、調控Warburg效應。有趣的是，繼發(fā)現miR-155作用為炎癥-腫瘤發(fā)生之間的橋梁分子后，該工作發(fā)現miR-155也可以作為炎癥-腫瘤細胞能量代謝之間的關鍵中轉信號分子。

機制上，miR-155從兩個層面上調了Warburg效應中的一個關鍵糖代謝酶基因——己糖激酶II（hexokinase 2, hk2）的表達：一方面，miR-155通過激活轉錄因子STAT3促進hk2的轉錄；另外一方面，miR-155通過靶向C/EBPb抑制miR-143的表達，在轉錄后水平解除了miR-143對靶基因hk2的抑制，保證了HK2蛋白的表達。更為重要的是，這種miR-155介導的雙通路hk2上調機制也存在于其它癌細胞中，可能是聯(lián)系炎癥-腫瘤細胞能量代謝的普遍機制。這項工作揭示了炎癥信號通路參與調控腫瘤細胞能量代謝的新機理，對了解炎癥相關腫瘤的發(fā)生機制具有重要意義。