Cell子刊揭示细胞代谢与癌症扩散的关联

　　2016年10月26日讯 VIB和鲁汶大学的科学家们发现了一个癌症扩散的关键因子。Massimiliano Mazzone教授领导的研究显示，调节巨噬细胞的代谢可以阻止癌症扩散。这项研究最近发表在Cell Metabolism杂志上。

　　巨噬细胞是一类攻击外来微生物和去除有害物质的白细胞，是机体免疫系统的重要部分。不过，巨噬细胞也会在癌症中起负面作用。举例来说，肿瘤含有许多对血管生成起决定性作用的特殊巨噬细胞。肿瘤的这些血管往往比较混乱，存在功能障碍。癌细胞更容易逃出血管，进入血流去侵袭其他器官。

　　研究人员尝试通过改变代谢来影响巨噬细胞的功能。他们阻断了巨噬细胞的REDD1基因，发现这能刺激巨噬细胞的糖酵解。巨噬细胞抢走血管生成细胞的葡萄糖，使血管结构更紧密，阻止癌细胞扩散到其他器官。

　　“在肿瘤中，葡萄糖过量会导致生成血管的细胞失控。它们会快速形成混乱、不规则的血管网络，这种网络是癌症所特有的，” Mazzone教授说。“我们改变了巨噬细胞的代谢，使巨噬细胞与肿瘤血管展开‘葡萄糖竞争’。巨噬细胞抢走血管细胞的葡萄糖，使其不再处于过度激活状态，促使肿瘤周围形成规则而牢固的血管屏障，防止癌细胞逃到血液中去侵袭其他器官。”

　　癌症药物mTOR抑制剂被人们用来减少肿瘤生长。“这些mTOR抑制剂只对部分患者有效。我们在小鼠研究中发现，这些药物可能阻碍巨噬细胞的糖酵解，由此推动癌症扩散。我们希望根据自己的发现预测那些抵抗mTOR抑制剂的人。”

　　磷酸果糖激酶1（PFK1）是糖酵解的“看门人”，负责催化糖酵解通路的关键步骤。代谢产物和激素信号能通过激活和抑制PFK1，对糖酵解进行调节，满足细胞的能量需求。加州大学和哥伦比亚大学的研究团队首次获得了哺乳动物PFK1四聚体的高分辨率结构。研究指出，靶标PFK1活性进行治疗，有望控制在疾病中失调的糖酵解。

　　肿瘤生长需要癌相关成纤维细胞（CAF）为其提供关键的代谢物。这些细胞会经历代谢重编程以支持糖酵解。然而，人们对这一改变的分子机制还知之甚少。上海交通大学和美国肯塔基大学的研究团队发现，IDH3α下调是CAF的关键代谢重编程开关，能够使其从氧化磷酸化转变为有氧糖酵解。

　　癌细胞主要通过消耗葡萄糖维持自己的疯狂增殖。科学家们一直以为，癌细胞的组成材料大多来自于葡萄糖。MIT的研究人员最近发现，虽然癌细胞消耗的氨基酸比较少，但它们才是癌细胞的最大材料源。这项研究发表在三月七日的Developmental Cell杂志上。