新发现颠覆癌症新陈代谢百年模型

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2021年4月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。