肿瘤代谢机制突破性进展研究一览

　　2016年09月26日讯 代谢发生改变是肿瘤细胞的重要特征之一，其与肿瘤的发生发展互为因果关系。德国科学家 Warburg 发现：与正常的细胞相比，肿瘤细胞即使在氧供充足的情况下，也会优先进行糖酵解，这就为肿瘤细胞提供了相应的能量，并且也为合成生物大分子提供了所需的前体，这就是著名的瓦博格效应。

　　发现新的肿瘤代谢机制

　　近日，来自美国弗雷德里克国家癌症研究所的研究人员James M. Phang等人发现，致癌转录因子c-MYC能够改变脯氨酸及谷氨酰胺之间的代谢过程，促进c-MYC所调节的细胞增生及代谢反应。相关研究成果于5月21日发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

　　研究发现，除了糖酵解以外，致癌转录因子c-MYC也能刺激谷氨酰胺的代谢。通过上调谷氨酰胺酶（GLS），促进能量生成，结果促进了癌细胞的增生。

　　众所周知，谷氨酰胺能够通过GLS转化为谷氨酸，进入三羧酸循环后成为一种重要的能量来源。但是，很少有人知道，谷氨酸酯能够通过5-羧酸Δ1-吡咯啉（P5C）转化为脯氨酸。这项研究发现，一些由MYC诱导的细胞内作用正是因为MYC调节了脯氨酸的代谢所致。

　　脯氨酸氧化酶，通常也被称为脯氨酸脱氢酶（POX/PRODH），是脯氨酸分解代谢途经里的第一种酶，同时也是一种线粒体的肿瘤抑制因子，能够抑制细胞增生，并诱导细胞凋亡。

　　代谢重编程可使特定癌症消退

　　近日，来自美国德克萨斯州MD安德森癌症研究中心的研究人员发现，改变肿瘤抑制基因p53的家族成员或可促进p53缺失的肿瘤发生快速衰退，相关研究刊登于国际著名杂志Nature上。

　　研究结果显示，影响相同基因-蛋白通路的糖尿病药物或许可以有效治疗癌症；研究者Elsa R. Flores表示，体内实验研究表明，p63和p73可以被控制上调或增加人胰岛淀粉样多肽（IAPP）的水平，Iapp是一种机体代谢葡萄糖的关键蛋白，其目前应用于部分治疗糖尿病药物中。

　　P53在大部分人类癌症中都会被改变，在小鼠体内p53的再度激活会抑制肿瘤的发展，而利用其实现在治疗上却非常困难，文章中研究人员表示，通过改变p53的家族成员p63和p73或许就可以实现治疗癌症的目的。这项研究中研究人员描述了p63和p73的两种版本，第一种版本就是反式激活结构域，其在结构和功能上类似于p53，可以有效抑制癌症；另一种版本是缺失激活区，从而抑制p53阻断肿瘤的生长，激活区是包含特殊蛋白质的区域，比如未来可以下调细胞效应的转录因子等。

　　靶向肿瘤能量代谢治疗"任重而道远"

　　肿瘤细胞能量代谢发生改变，相比正常组织细胞的氧化磷酸化（Oxidative Phosphorylation，OXPHOS），癌细胞为了维持生存和满足生物大分子的的需要，选择了激活另一种能量代谢方式：有氧糖酵解（Aerobic Glycolysis）。

　　目前关于肿瘤细胞能量代谢的研究十分火热，科学人员都寄希望系统地利用其代谢的特点，找到靶向肿瘤能量代谢通路中的潜在药物作用靶点，从而达到控制癌症的目的。

　　但到目前为止，这种策略仍存在很多限制，比如说肿瘤中存在代谢异质性，还存在其它代谢补偿途径；这些策略仍存在不可预见的副作用以及对不同情况下的癌症患者需要严格的分类标准等等。

　　在最近一期的Cell和Cell Metabolism杂志上发表的两篇文章中，科研人员提出了在将靶向肿瘤能量代谢运用于临床治疗的路上，仍存在另外两个巨大的障碍。第一是在肿瘤中存在着癌细胞代谢异质性；其二，目前我们对肿瘤代谢的相关研究无法模拟出体内肿瘤真实环境的能量代谢，从而得到的数据与真实情况存在差异和不可信。