新發(fā)現(xiàn)顛覆癌癥新陳代謝百年模型

過去認(rèn)為，腫瘤細(xì)胞以高速率消耗葡萄糖進(jìn)行代謝，但美國范德堡大學(xué)研究人員2021年4月7日發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)表明，腫瘤細(xì)胞本身并不是罪魁禍?zhǔn)?，相反，被稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞（非腫瘤細(xì)胞）具有較高的葡萄糖攝取水平。腫瘤微環(huán)境中不同細(xì)胞根據(jù)其新陳代謝程序使用不同的營養(yǎng)物質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了過去百年來的癌癥新陳代謝模型，有助開發(fā)新的治療方法和腫瘤成像技術(shù)。

通常的正電子發(fā)射斷層掃描（PET）使用葡萄糖的放射性示蹤劑（FDG），根據(jù)癌細(xì)胞的葡萄糖代謝來“點(diǎn)亮”癌細(xì)胞，而研究小組使用了兩種不同的PET示蹤劑，一種跟蹤葡萄糖，另一種跟蹤營養(yǎng)物質(zhì)谷氨酰胺，來觀測(cè)6種不同的腫瘤模型，包括結(jié)直腸癌、腎癌和乳腺癌等。在每一種癌癥中，均發(fā)現(xiàn)髓系免疫細(xì)胞（主要是巨噬細(xì)胞）對(duì)葡萄糖的攝取量最高，其次是T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞，而腫瘤細(xì)胞對(duì)谷氨酰胺的攝取量最高。他們認(rèn)為，這是一種普遍現(xiàn)象，適用于各種癌癥類型。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，葡萄糖和谷氨酰胺攝取的差異并非由限制營養(yǎng)物質(zhì)造成，而是由特定的細(xì)胞信號(hào)通路造成的。這與此前的流行觀點(diǎn)形成對(duì)比，即在腫瘤微環(huán)境中，癌細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝競爭“贏得”營養(yǎng)物質(zhì)，并抑制免疫細(xì)胞生長。

“人們一直認(rèn)為癌細(xì)胞吞噬了所有的葡萄糖，免疫細(xì)胞因此無法獲得足夠的葡萄糖而不能完成工作。”研究人員之一馬修·馬登說，“我們的數(shù)據(jù)表明，營養(yǎng)物質(zhì)并不是限制條件的。細(xì)胞可消耗某些營養(yǎng)素，而且營養(yǎng)素在細(xì)胞之間有分配：腫瘤細(xì)胞攝取谷氨酰胺和脂肪酸，免疫細(xì)胞攝取葡萄糖。”

研究人員表示，了解腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞如何使用不同的營養(yǎng)物質(zhì)，有望促進(jìn)專門針對(duì)特定類型腫瘤細(xì)胞的新療法或成像方式的研究。