餓了就把周圍全部吃光！龐大腫瘤能瘋狂繁殖的原因找到了

挑食是很多人都或多或少存在的小毛病，但對(duì)腫瘤來(lái)說(shuō)，挑食是不存在的問(wèn)題。恰恰相反，腫瘤更像貪婪的黑洞，只要能促進(jìn)自己生長(zhǎng)的分子都會(huì)來(lái)者不拒。我們印象中可能會(huì)覺(jué)得糖分是細(xì)胞生長(zhǎng)首選的能量，那么癌細(xì)胞就只會(huì)選擇“吃”糖。

在癌細(xì)胞生長(zhǎng)早期，葡萄糖確實(shí)是最佳選擇。不過(guò)隨著腫瘤體積變大，腫瘤的血管系統(tǒng)不足以支撐龐大的能量供應(yīng)，腫瘤會(huì)出現(xiàn)葡萄糖剝奪現(xiàn)象。一些研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞會(huì)通過(guò)攝取周圍的氨基酸、脂肪酸來(lái)滿足生長(zhǎng)需求。

圖片來(lái)源：123RF

但如果這些分子都獲取不到呢?這也根本難不倒癌細(xì)胞!據(jù)PLoS Biology的一項(xiàng)新研究，乳腺癌細(xì)胞會(huì)在營(yíng)養(yǎng)匱乏的情況下消耗周圍的基質(zhì)。這些細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)主要是由膠原蛋白、蛋白聚糖、氨基聚糖等構(gòu)成的復(fù)雜大分子網(wǎng)絡(luò)，是眾多細(xì)胞生存的基床。同時(shí)，ECM會(huì)為組織提供結(jié)構(gòu)和機(jī)械力支持，并與細(xì)胞相互作用。

有研究曾觀察到胰腺癌細(xì)胞在極端條件下會(huì)選擇從胞外吸取膠原蛋白作為補(bǔ)充，而恰好ECM就擁有這個(gè)成分。為了更清晰地確認(rèn)癌細(xì)胞代謝與ECM的聯(lián)系，新研究分別將乳腺癌細(xì)胞培養(yǎng)在含有膠原蛋白、基質(zhì)或者普通條件下，同時(shí)他們?cè)谝恍┌┘?xì)胞培養(yǎng)條件中剝奪了它們生長(zhǎng)喜愛(ài)的氨基酸。

一段時(shí)間后，普通培養(yǎng)條件下且缺乏氨基酸的癌細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)變得非常差，失去了往日快速擴(kuò)張的囂張模樣。但是擁有膠原蛋白或者基質(zhì)的癌細(xì)胞，即使缺乏氨基酸也可以有著較高的生長(zhǎng)速率，同時(shí)總的癌細(xì)胞數(shù)量也更多。

▲癌細(xì)胞不斷發(fā)展過(guò)程中獲得了吞噬ECM的能力(圖片來(lái)源：參考資料[1])

在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，作者還分別檢測(cè)了健康乳腺細(xì)胞、不同階段的乳腺癌細(xì)胞會(huì)做出什么反應(yīng)。結(jié)果可以看到，在營(yíng)養(yǎng)匱乏狀態(tài)下，健康細(xì)胞與早期的乳腺癌細(xì)胞很少會(huì)選擇吞噬周圍的ECM，只有已經(jīng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的乳腺癌細(xì)胞會(huì)有這類行為，這說(shuō)明這種ECM吞噬行為是腫瘤不斷發(fā)展才逐漸獲得的。

而這些ECM的成分會(huì)通過(guò)大胞飲的過(guò)程進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)部，最終這些成分會(huì)被轉(zhuǎn)移到溶酶體分解。隨后，癌細(xì)胞利用其中分解的酪氨酸和苯丙氨酸代謝獲得的能量繼續(xù)生存下去。如果人為地破壞ECM的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，癌細(xì)胞就無(wú)法處理和吸收它們了。

這些結(jié)果也給了作者兩個(gè)新的癌癥治療啟示，第一種策略是關(guān)閉癌細(xì)胞的大胞飲過(guò)程，第二種則是阻止兩種氨基酸的代謝循環(huán)，作者在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中嘗試阻斷了兩個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵分子，結(jié)果都能夠降低乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。

作者指出，新研究再次揭示出腫瘤在營(yíng)養(yǎng)缺乏情況下加速增長(zhǎng)的秘訣，針對(duì)這個(gè)關(guān)鍵的代謝過(guò)程，或能在未來(lái)幫助治療晚期或轉(zhuǎn)移性腫瘤。