《Cell》细胞代谢物精氨酸驱动肿瘤发展

　　巴塞尔大学的科学家发现，高水平的氨基酸精氨酸驱动代谢重编程，从而促进肿瘤生长。这项研究为改善肝癌治疗提供了新的途径。

　　

在过去的十年里，科学家们在了解癌症的多个方面取得了很大进展，越来越多的证据表明，癌症可能被视为一种代谢疾病。现在，巴塞尔大学的科学家们发现，高水平的氨基酸精氨酸驱动代谢重编程，从而促进肿瘤生长。这项研究为改善肝癌治疗提供了新的途径。

该研究结果发表在《Cell》杂志上，题为《Arginine reprograms metabolism in liver cancer via RBM39》。

“代谢重编程是癌症的一个标志。然而，代谢重编程的机制以及代谢改变如何反过来增强致瘤性尚不清楚。在这里，我们报告了精氨酸水平在小鼠和患者肝细胞癌(HCC)中升高，尽管精氨酸合成基因的表达减少。肿瘤细胞积累了高水平的精氨酸，这是由于精氨酸吸收增加和精氨酸到多胺转化减少所致。我们研究了小鼠和患者的肝脏肿瘤样本，发现精氨酸水平升高，尽管癌细胞产生的这种氨基酸很少或根本不产生。“肿瘤细胞通过增加精氨酸的摄取和抑制其消耗来积累高水平的精氨酸，”主要作者、巴塞尔大学博士后研究员Dirk Mossmann博士解释说。“此外，我们发现高水平的精氨酸是肿瘤发展所必需的，独立于氨基酸在蛋白质合成中的作用。这就引出了一个问题，精氨酸是如何导致致瘤性的?”

高浓度时，精氨酸与特定因子结合，通过调节代谢基因的表达触发代谢重编程，促进肿瘤生长。结果，肿瘤细胞恢复到未分化的胚胎细胞状态，在这种状态下，它们可以无限分裂。有趣的是，肿瘤细胞也以另一种方式受益于增加精氨酸的摄取。

“我们的免疫细胞依赖精氨酸来正常运作，”Mossmann说。“因此，在肿瘤环境中消耗精氨酸有助于肿瘤细胞逃离免疫系统。”

科学家们建议以特定的精氨酸结合因子为目标，而不是消耗精氨酸。“当用抗癌药物indisulam治疗肝脏肿瘤时，我们诱导该因子的降解，从而防止代谢重编程，”Mossmann补充说。“通过这种途径，人们可以避免减少整体精氨酸水平的不必要的副作用，比如伤害需要精氨酸才能正常工作的免疫细胞。”此外，代谢变化，如精氨酸水平升高，可能作为早期检测癌症的生物标志物，这对成功的癌症治疗和患者的生存至关重要。