Nature热点：乳酸代谢，6 纯生信思路限量抢购中

大家好，生信人继上次一焦亡热点预测及一系列思路预测推出后受到了广泛好评。本期给大家预测的专题是”乳酸“，今天的分享主要分两大块：1、乳酸在肿瘤进程中的重要作用 ；2、TME相关乳酸代谢纯生信新思路分享。

乳酸在肿瘤进程中的重要作用

肿瘤微环境中糖酵解产生的大量乳酸以往被认为仅仅是一种代谢废物。然而，越来越多的研究证明，乳酸可以发挥促进肿瘤进程的作用。

大约在一个世纪之前，科学家们首次描述了乳酸在癌症发生过程中所扮演的关键角色，当时诺贝尔奖获得者Otto Warburg通过研究发现，即使在氧气足以支持线粒体氧化磷酸化的情况下，也倾向于将葡萄糖“发酵”成乳酸，这种有氧糖酵解的代谢特征称为“瓦博格效应”（The Warburg Effect），至今仍是癌症的十大特征之一；主要特征表现为快速耗尽葡萄糖，糖酵解活跃，代谢产物乳酸含量高。

氧化磷酸化、糖酵解和有氧糖酵解(Warburg效应)的区别(Ref: 19460998)

2020年, Certo, M等人在《Nature reviews. Immunology》 IF：53上发表了一篇题为《Lactate modulation of immune responses in inflammatory versus tumour microenvironments》的综述，描述了与正常组织相比，乳酸在肿瘤和炎症微环境中生物活性的不同，从而有助于疾病中特定免疫状态的建立。

癌细胞产生的乳酸分泌到细胞外环境中，促进癌症进展。癌细胞或基质细胞中与质子偶联的乳酸外流可调节TME(包括细胞侵袭、血管生成、生存信号、转移发展和逃避免疫监视)来促进肿瘤进展。细胞外酸中毒抑制T细胞介导的免疫，中和肿瘤酸度可提高对免疫疗法的抗肿瘤效应。

TME中癌细胞、T细胞、NK细胞、树突状细胞和巨噬细胞等细胞可以感知胞外乳酸水平，从而触发细胞内信号，微调细胞行为并强烈影响它们的功能。

TME中的乳酸(Ref：32839570)

总结下乳酸可在促肿瘤进程的作用：

01 代谢能源:乳酸能在各种条件下作为能源物质被使用，尤其是在大量消耗葡萄糖以后，肿瘤细胞能够吸收并氧化乳酸为细胞供能。

02 酸性环境:高浓度乳酸形成的pH 6-6.6酸性环境对于肿瘤细胞的转移、血管生成、治疗抵抗都非常重要。

03 肿瘤转移以及治疗抵抗:乳酸能促进肿瘤转移，并且是肿瘤抵抗药物治疗的关键调控分子。

04 免疫抑制:肿瘤微环境中的乳酸能够发挥免疫抑制功能，通过诱导和募集免疫抑制相关细胞和分子，进而促进肿瘤的发展。

05 蛋白质的乳酸化修饰：肿瘤相关巨噬细胞中的组蛋白赖氨酸乳酸化程度高于其他组织中的组蛋白赖氨酸乳酸化，组蛋白乳酸化将细胞代谢与基因调控联系起来，可能对人类健康产生诸多影响。

(Ref：31819164;32839570;31645732)（IF：53; 53; 49）

通过对乳酸在肿瘤中角色调研，我们发现乳酸很可能是肿瘤进展中重要的因素，因此设计了以下思路，感兴趣的扫码获取

肿瘤乳酸代谢纯生信思路

方案定制火热预定中

TME相关乳酸代谢纯生信新思路

预期研究内容

一、乳酸基因在肿瘤中生物学层面学刻画

二、乳酸基因预后能力刻画

三、构建能够评估癌症预后的乳酸评分系统

四、乳酸评分系统综合临床特征列线图指导临床

五、乳酸代谢紊乱影响预后的分子机制

图文欣赏

一、乳酸代谢相关基因在肿瘤中生物学层面学刻画

1、乳酸基因在癌症中表达失调研究以及区分生物学分组的能力

2、乳酸代谢相关基因的基因组改变（突变和CNV）

二、乳酸代谢相关基因预后能力刻画

基于一元COX回归模型鉴定与患者预后关联的乳酸代谢相关基因

三、构建能够评估癌症预后的乳酸评分系统

1、机器学习构建乳酸风险评分模型

2、乳酸风险评分模型与癌症预后相关

3、乳酸风险评分模型对癌症预后分层具有强的稳健性

4、探索乳酸风险评分是否能预测免疫治疗预后

四、乳酸评分系统与癌症多种重要临床特征相关

1、结合多项临床特征分析推演乳酸风险评分在癌症发展过程中的变化

2、利用多因素cox回归分析阐明乳酸风险评分是癌症的独立预后因子

3、构建 乳酸风险评分 临床特征的多指标Nomogram预测癌症进展指导临床

五、乳酸代谢紊乱影响预后的分子机制

1、乳酸风险评分与肿瘤微环境关联

2、乳酸风险评分与计算乳酸风险评分与50 cancer hallmark pathway(gsva/ssGSEA)的相关性

好啦，今天的分享就是这样。经过小编的调研乳酸目前还没有构建预后signature的纯生信分析。如果觉得乳酸可能成为热点分析方向的小伙伴可以扫码预定了，机会不多不容错过。