過(guò)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(guó)范德堡大學(xué)研究人員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)祝喾矗环Q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)境中的不同細(xì)胞根據(jù)其新陳代謝程序使用不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這一發(fā)現(xiàn)顛覆了過(guò)去百年來(lái)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(lái)“點(diǎn)亮”癌細(xì)胞。而此次,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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)谷氨酰胺,來(lái)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。在其中每一種癌癥中,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(yíng)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(jìng)爭(zhēng)“贏得”營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并抑制免疫細(xì)胞生長(zhǎng)。
“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(wú)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(shuō),“我們的數(shù)據(jù)表明,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并不是限制條件的。細(xì)胞可消耗某些營(yíng)養(yǎng)素,而且營(yíng)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(yíng)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。
總編輯圈點(diǎn)
如果說(shuō)癌細(xì)胞有什么最愛“口糧”,那葡萄糖絕對(duì)可以列入名單。因此也有說(shuō)法稱,當(dāng)人體內(nèi)有了惡性腫瘤,腫瘤細(xì)胞就會(huì)在其山吃海喝時(shí)“進(jìn)補(bǔ)”得最快,也長(zhǎng)得最快。不過(guò),腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖的喜愛,也給了人們一個(gè)切斷葡萄糖來(lái)反擊腫瘤的機(jī)會(huì),跟蹤并了解葡萄糖在癌癥模型中的機(jī)制,很可能就意味著這場(chǎng)“反擊戰(zhàn)”成功與否。現(xiàn)在科學(xué)家了解到,巨噬細(xì)胞對(duì)葡萄糖的喜愛程度居然比腫瘤細(xì)胞更高,這無(wú)疑對(duì)下一步癌癥治療方向起到重要指導(dǎo)作用。