新发现颠覆癌症新陈代谢百年模型
科技日报北京4月7日电(实习记者张佳欣)过去认为，肿瘤细胞以高速率消耗葡萄糖进行代谢，但美国范德堡大学研究人员7日发表在《自然》杂志上的一项新发现表明，肿瘤细胞本身并不是罪魁祸首，相反，被称为巨噬细胞的免疫细胞(非肿瘤细胞)具有较高的葡萄糖摄取水平。肿瘤微环境中的不同细胞根据其新陈代谢程序使用不同的营养物质，这一发现颠覆了过去百年来的癌症新陈代谢模型，有助开发新的治疗方法和肿瘤成像技术。
通常的正电子发射断层扫描(PET)使用葡萄糖的放射性示踪剂(FDG)，根据癌细胞的葡萄糖代谢来“点亮”癌细胞。而此次，研究小组使用了两种不同的PET示踪剂，一种跟踪葡萄糖，另一种跟踪营养物质谷氨酰胺，来观测6种不同的肿瘤模型，包括结直肠癌、肾癌和乳腺癌等。在其中每一种癌症中，均发现髓系免疫细胞(主要是巨噬细胞)对葡萄糖的摄取量最高，其次是T细胞和肿瘤细胞。而肿瘤细胞对谷氨酰胺的摄取量最高。他们认为，这是一种普遍现象，适用于各种癌症类型。
研究人员还发现，葡萄糖和谷氨酰胺摄取的差异并非由限制营养物质造成，而是由特定的细胞信号通路造成的。这与此前的流行观点形成对比，即在肿瘤微环境中，癌细胞进行新陈代谢竞争“赢得”营养物质，并抑制免疫细胞生长。
“人们一直认为癌细胞吞噬了所有的葡萄糖，免疫细胞因此无法获得足够的葡萄糖而不能完成工作。”研究人员之一马修·马登说，“我们的数据表明，营养物质并不是限制条件的。细胞可消耗某些营养素，而且营养素在细胞之间有分配：肿瘤细胞摄取谷氨酰胺和脂肪酸；免疫细胞摄取葡萄糖。”
研究人员表示，了解肿瘤微环境中细胞如何使用不同的营养物质，有望促进专门针对特定类型肿瘤细胞的新疗法或成像方式的研究。
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如果说癌细胞有什么最爱“口粮”，那葡萄糖绝对可以列入名单。因此也有说法称，当人体内有了恶性肿瘤，肿瘤细胞就会在其山吃海喝时“进补”得最快，也长得最快。不过，肿瘤细胞对葡萄糖的喜爱，也给了人们一个切断葡萄糖来反击肿瘤的机会，跟踪并了解葡萄糖在癌症模型中的机制，很可能就意味着这场“反击战”成功与否。现在科学家了解到，巨噬细胞对葡萄糖的喜爱程度居然比肿瘤细胞更高，这无疑对下一步癌症治疗方向起到重要指导作用。
编辑: 石彬
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