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癌症
腫瘤代謝丨美研發現癌細胞非消耗最多葡萄糖
2021-04-08
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過去醫學界一直認同,癌細胞能消耗最多葡萄糖,但實際上可能並非如此。(互聯網圖片)

1922年德國生理學家奧托‧瓦爾堡發表著名的「瓦氏效應(Warburg effect)」腫瘤學理論,指出癌細胞能夠以非常高的速率消耗葡萄糖,多年來為腫瘤代謝系統帶來研究方向。然而最近美國范德堡大學一項研究,卻推翻了上世紀完善建立的腫瘤代謝模型,指出消耗最多葡萄糖的實際上並非癌細胞,而是其他物質。

日前刊載於《自然》期刊,由免疫生物學教授Jeffrey Rathmell博士領導的研究,對瓦氏效應產生疑問。「瓦爾堡也是根據正電子發射電腦斷層掃描(PET)進行腫瘤成像,並加入氟化脫氧葡萄糖的顯影劑,根據癌細胞的葡萄糖消耗狀態『照亮』癌細胞。然而實際並非百分百準確,例如自己所研究的腎癌就是這種情況,我們好奇到底腫瘤中誰消耗葡萄糖,是癌細胞還是稱為巨噬細胞的免疫細胞?」

團隊對患有腫瘤的小鼠使用顯影劑,分離腫瘤,並使用細胞表面標記蛋白和流式細胞儀將腫瘤分為各種細胞類型,並測量細胞中的放射性。研究小組使用兩種顯影劑,一種用於追蹤葡萄糖,另一種用於追蹤麩醯胺酸,並在6種不同的腫瘤模型,包括結直腸癌、腎癌和乳腺癌進行測試。結果發現在每種情況下,他們發現髓樣免疫細胞(主要是巨噬細胞)具有最高的葡萄糖吸收率,其次才是T細胞和癌細胞;相反,癌細胞具有最高的麩醯胺酸吸收率。

過去的觀念認為癌細胞吞噬所有葡萄糖,令免疫細胞無法獲取足夠的葡萄糖,才無法發揮作用。但結果反映細胞會被編程消耗某些養分,並且在細胞之間分配養分,如癌細胞攝取麩醯胺酸和脂肪酸;免疫細胞攝取葡萄糖,而非清一色只攝取葡萄糖。對於在腫瘤微環境中細胞會使用不同的營養素,Jeffrey指為癌症治療提供新可能,「如特異地針對特定的細胞類型進行新療法,或對病人進行更精準的腫瘤進行成像。」

(來源:范德堡大學)
網址:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/vumc-sru040521.php

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