Cell子刊揭示細胞代謝與癌癥擴散的關聯

　　VIB和魯汶大學的科學家們發現了一個癌癥擴散的關鍵因子。Massimiliano Mazzone教授領導的研究顯示，調節巨噬細胞的代謝可以阻止癌癥擴散。這項研究最近發表在Cell Metabolism雜志上。

　　巨噬細胞是一類攻擊外來微生物和去除有害物質的白細胞，是機體免疫系統的重要部分。不過，巨噬細胞也會在癌癥中起負面作用。舉例來說，腫瘤含有許多對血管生成起決定性作用的特殊巨噬細胞。腫瘤的這些血管往往比較混亂，存在功能障礙。癌細胞更容易逃出血管，進入血流去侵襲其他器官。

　　研究人員嘗試通過改變代謝來影響巨噬細胞的功能。他們阻斷了巨噬細胞的REDD1基因，發現這能刺激巨噬細胞的糖酵解。巨噬細胞搶走血管生成細胞的葡萄糖，使血管結構更緊密，阻止癌細胞擴散到其他器官。

　　“在腫瘤中，葡萄糖過量會導致生成血管的細胞失控。它們會快速形成混亂、不規則的血管網絡，這種網絡是癌癥所特有的，” Mazzone教授說。“我們改變了巨噬細胞的代謝，使巨噬細胞與腫瘤血管展開‘葡萄糖競爭’。巨噬細胞搶走血管細胞的葡萄糖，使其不再處于過度激活狀態，促使腫瘤周圍形成規則而牢固的血管屏障，防止癌細胞逃到血液中去侵襲其他器官。”

　　癌癥藥物mTOR抑制劑被人們用來減少腫瘤生長。“這些mTOR抑制劑只對部分患者有效。我們在小鼠研究中發現，這些藥物可能阻礙巨噬細胞的糖酵解，由此推動癌癥擴散。我們希望根據自己的發現預測那些抵抗mTOR抑制劑的人。”

　　磷酸果糖激酶1（PFK1）是糖酵解的“看門人”，負責催化糖酵解通路的關鍵步驟。代謝產物和激素信號能通過激活和抑制PFK1，對糖酵解進行調節，滿足細胞的能量需求。加州大學和哥倫比亞大學的研究團隊首次獲得了哺乳動物PFK1四聚體的高分辨率結構。研究指出，靶標PFK1活性進行治療，有望控制在疾病中失調的糖酵解。

　　腫瘤生長需要癌相關成纖維細胞（CAF）為其提供關鍵的代謝物。這些細胞會經歷代謝重編程以支持糖酵解。然而，人們對這一改變的分子機制還知之甚少。上海交通大學和美國肯塔基大學的研究團隊發現，IDH3α下調是CAF的關鍵代謝重編程開關，能夠使其從氧化磷酸化轉變為有氧糖酵解。

　　癌細胞主要通過消耗葡萄糖維持自己的瘋狂增殖。科學家們一直以為，癌細胞的組成材料大多來自于葡萄糖。MIT的研究人員最近發現，雖然癌細胞消耗的氨基酸比較少，但它們才是癌細胞的最大材料源。這項研究發表在三月七日的Developmental Cell雜志上。