综述：癌症中的线粒体DNA突变与细胞间线粒体转移：机制、生物学效应及临床潜力

《Biomarker Research》：Mitochondrial DNA mutations and intercellular mitochondrial transfer in cancer: mechanisms, biological effects, and clinical potential

线粒体DNA（mtDNA）突变是肿瘤细胞中常见的基因组特征，主要表现为单核苷酸多态性、插入/缺失及拷贝数变化。此类突变通过代谢重编程（如氧化磷酸化受阻、糖酵解增强及脂代谢异常）和活性氧（ROS）积累引发原位效应，促进肿瘤增殖、侵袭和免疫逃逸；同时通过隧道纳米管、外泌体等机制将突变mtDNA传递至邻近细胞，介导肿瘤进展和耐药性。mtDNA分析在肿瘤诊断、监测及治疗靶点开发中具有重要价值，且可通过组织或游离mtDNA实现非侵入性检测。

　　

摘要

线粒体DNA（mtDNA）突变在肿瘤细胞中频繁被检测到，是癌症基因组学的一个独特特征。常见的mtDNA变异类型包括单核苷酸变异、插入和缺失以及拷贝数变化。这些突变通常会导致多种生物学效应，涉及原位和异位机制。在原位情况下，突变的mtDNA可能导致呼吸链功能障碍，影响氧化磷酸化过程，并使能量产生转向糖酵解和其他代谢途径。这种代谢重编程，加上谷氨酰胺和脂质代谢的改变，常常伴随着活性氧的积累，从而激活促肿瘤生长的信号通路并导致基因组不稳定。这些变化促进癌细胞增殖，增强侵袭性和转移能力，并有助于免疫逃逸。此外，通过隧道纳米管、细胞外囊泡、细胞融合或间隙连接通道等线粒体转移机制，突变的mtDNA可以传递到其他细胞，成为肿瘤内细胞间交流的重要方式。这一过程促进肿瘤进展和转移，调节凋亡通路，帮助免疫逃逸，并增强治疗抵抗性，使突变的mtDNA能够发挥异位效应。在临床上，mtDNA突变在肿瘤学领域具有巨大潜力，其应用范围涵盖肿瘤诊断、疾病监测、治疗抵抗性预测和预后评估。分析肿瘤组织或循环中的游离mtDNA为这些目的提供了一种有前景的非侵入性方法。此外，mtDNA突变在调节肿瘤代谢和介导细胞间交流中的作用凸显了它们作为潜在治疗靶点的价值，使其成为当前癌症研究的重点。