胰腺癌细胞巧用邻居逃避饥饿机制

早在年，哈佛大学佛克曼教授就提出“饿死”癌细胞的设想，通过单克隆抗体中和内皮细胞生长因子抑制肿瘤血管生成，就能切断肿瘤细胞的血液及营养供应。这种抗肿瘤疗法被称为“抗肿瘤血管生成疗法”，也被形象地称为“饥饿疗法”。

年，清华大学医学院颜宁教授研究组，在英国《自然》杂志刊发了首次解析人源葡萄糖转运蛋白GLUT1晶体结构的研究成果。葡萄糖是癌细胞的主要“口粮”，由于癌细胞消化葡萄糖所产生的能量不到正常细胞的15%，因此需要摄入更多的葡萄糖。能否以GLUT1为靶点，开发新药抑制它的转运功能，阻断葡萄糖供应、把癌细胞“饿死”的设想？有将饥饿疗法治疗癌症推向了科研的巅峰。

然而，道高一尺魔高一丈，于年8月10日在线发表Nature期刊上，论文标题为“Pancreaticstellatecellssupporttumourmetabolismthroughautophagicalaninesecretion”的文章又一次轰动了科研界，本研究报道了狡猾的胰腺癌细胞是如何巧用“邻居”逃避饥饿机制的呢？

来自美国纽约大学朗格尼医学中心、哈佛大学达纳-法伯癌症研究所和密歇根大学医学院等机构的研究人员通过利用胰腺癌细胞和小鼠开展实验，发现胰腺癌细胞在致密的肿瘤中通过命令附近的支持细胞（supportcell，即后面提到的胰腺星状细胞）给它们提供替代性营养来源，从而避免饥饿。

此研究发现，在癌细胞线粒体代谢期间，星状细胞分泌的代谢物增长了20%-40%。研究人员通过对约种代谢物的分析发现，丙氨酸和天冬氨酸均符合这一模式，并且丙氨酸显著增加了线粒体代谢和肿瘤细胞增殖。研究小组通过对丙氨酸中的碳分子进行了标记证实，腺癌细胞会将丙氨酸转变为丙酮酸，然而进入三羧酸循环。丙酮酸是线粒体三羧酸循环中的关键分子，是通过糖酵解过程产生。其潜在来源是丙氨酸转氨作用。这一作用能够发生在胞液（cytosol）或线粒体中。证实了星状细胞提供的丙氨酸主要在线粒体经过转氨作用变成丙酮酸，随后进入三羧酸循环，为癌细胞提供能量和脂质分子。还有另一个重要的发现是，通过使用丙氨酸，肿瘤细胞能够将葡萄糖应用到其它关键通路中，如产生DNA基本燃料的通路。

再者，研究人员发现胰腺癌细胞通过分泌一种仍然未知的因子指示胰腺星状细胞发生一种被称作自噬的过程来提供更多的丙氨酸。研究人员随后测试了这种代谢交谈在小鼠体内的胰腺癌生长中的重要性。鉴于胰腺星状细胞分泌的丙氨酸依赖于自噬，他们能够在胰腺癌小鼠的胰腺星状细胞中使用基因技术破坏这种自噬过程。当胰腺星状细胞的自噬过程受到抑制时，小鼠体内的肿瘤生长受到极大的阻断。

研究人员表示说，“这项研究确定了肿瘤与星状细胞之间存在的一种新类型的交谈。了解这一点可能有助这个领域的科学家们设计出药物来干扰令人吃惊的让这些癌症变得如何独特的代谢灵活性。”

参考文献:

SousaCM,BiancurDE,WangX,etal.Pancreaticstellatecellssupporttumourmetabolismthroughautophagicalaninesecretion.[J].Nature,.

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