PLoS Biology：饿了就把周围全部吃光，庞大肿瘤能疯狂繁殖的原因找到了

以下文章来源于学术经纬 ，作者学术经纬

挑食是很多人都或多或少存在的小毛病，但对肿瘤来说，挑食是不存在的问题。恰恰相反，肿瘤更像贪婪的黑洞，只要能促进自己生长的分子都会来者不拒。我们印象中可能会觉得糖分是细胞生长首选的能量，那么癌细胞就只会选择「吃」糖。

在癌细胞生长早期，葡萄糖确实是最佳选择。不过随着肿瘤体积变大，肿瘤的血管系统不足以支撑庞大的能量供应，肿瘤会出现葡萄糖剥夺现象。一些研究发现，癌细胞会通过摄取周围的氨基酸、脂肪酸来满足生长需求。

但如果这些分子都获取不到呢？这也根本难不倒癌细胞！据 PLoS Biology 的一项新研究，乳腺癌细胞会在营养匮乏的情况下消耗周围的基质。这些细胞外基质（ECM）主要是由胶原蛋白、蛋白聚糖、氨基聚糖等构成的复杂大分子网络，是众多细胞生存的基床。同时，ECM 会为组织提供结构和机械力支持，并与细胞相互作用。

有研究曾观察到胰腺癌细胞在极端条件下会选择从胞外吸取胶原蛋白作为补充，而恰好 ECM 就拥有这个成分。为了更清晰地确认癌细胞代谢与 ECM 的联系，新研究分别将乳腺癌细胞培养在含有胶原蛋白、基质或者普通条件下，同时他们在一些癌细胞培养条件中剥夺了它们生长喜爱的氨基酸。

一段时间后，普通培养条件下且缺乏氨基酸的癌细胞生长状态变得非常差，失去了往日快速扩张的嚣张模样。但是拥有胶原蛋白或者基质的癌细胞，即使缺乏氨基酸也可以有着较高的生长速率，同时总的癌细胞数量也更多。

在相同的实验条件下，作者还分别检测了健康乳腺细胞、不同阶段的乳腺癌细胞会做出什么反应。结果可以看到，在营养匮乏状态下，健康细胞与早期的乳腺癌细胞很少会选择吞噬周围的 ECM，只有已经出现转移的乳腺癌细胞会有这类行为，这说明这种 ECM 吞噬行为是肿瘤不断发展才逐渐获得的。

而这些 ECM 的成分会通过大胞饮的过程进入癌细胞内部，最终这些成分会被转移到溶酶体分解。随后，癌细胞利用其中分解的酪氨酸和苯丙氨酸代谢获得的能量继续生存下去。如果人为地破坏 ECM 的交联结构，癌细胞就无法处理和吸收它们了。

这些结果也给了作者两个新的癌症治疗启示，第一种策略是关闭癌细胞的大胞饮过程，第二种则是阻止两种氨基酸的代谢循环，作者在细胞实验中尝试阻断了两个过程的关键分子，结果都能够降低乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力。

作者指出，新研究再次揭示出肿瘤在营养缺乏情况下加速增长的秘诀，针对这个关键的代谢过程，或能在未来帮助治疗晚期或转移性肿瘤。

参考资料：

[1] Nazemi M, Yanes B, Martinez ML, Walker HJ, Pham K, Collins MO, et al. (2024) The extracellular matrix supports breast cancer cell growth under amino acid starvation by promoting tyrosine catabolism. PLoS Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002406

转自：“丁香学术”微信公众号

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