百年癌症代谢经典理论被推翻：肿瘤环境中疯狂消耗葡萄糖的，竟非癌细胞

癌细胞的特征，是通过代谢物消耗葡萄糖，这个过程是正电子发射断层扫描(PET)成像肿瘤的基础。

肿瘤浸润的免疫细胞也依赖于葡萄糖，而在肿瘤微环境(TME)中受损的免疫细胞代谢，则有助于肿瘤细胞的免疫逃逸。

然而，在肿瘤微环境(TME)中，免疫细胞的代谢，是否因细胞内在程序或与癌细胞竞争有限的营养物质而失调，这一点仍不清楚。

最新研究中，研究人员们使用PET示踪剂，来测量TME中特定细胞亚群对葡萄糖和谷氨酰胺的获取和摄取。值得注意的是，在一系列的癌症模型中显示，髓系免疫细胞（主要是巨噬细胞）对肿瘤内葡萄糖的吸收能力最强，其次是T细胞和癌细胞。相比之下，癌细胞对谷氨酰胺的摄取最高。

这种独特的营养分配，是通过mTORC1信号通路和葡萄糖和谷氨酰胺代谢相关基因的表达，以细胞固有的方式进行编程的。抑制谷氨酰胺摄取，增强了肿瘤常驻细胞对葡萄糖的摄取，表明谷氨酰胺代谢抑制了葡萄糖的摄取，而葡萄糖在肿瘤微环境(TME)中并不是一个限制因素。

因此，细胞内在程序分别驱动免疫细胞和癌细胞优先获得葡萄糖和谷氨酰胺。这些营养素的细胞选择性分配，可用于开发治疗和成像策略，以增强或监测TME中特定细胞群的代谢程序和活动。

过去，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，因此不能完成工作。

而这一新发现表明：癌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。

相关研究发表在《自然》杂志上，题为“Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment”。

译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03442-1