靶向推动细胞生长的代谢反应是当前科学家研究的热点治疗策略之一。然而,来自《细胞—代谢》(Cell Metabolism)杂志的最新研究报告显示,单一代谢靶向性治疗策略并不适用于所有患者。个体化代谢图谱对于精确描述各肿瘤的特征,从而选择最佳治疗方案具有至关重要的意义。
小鼠研究实验数据表明,肿瘤的代谢图谱会因特定肿瘤中的基因及起源组织的不同而存在较大差异。
加州大学旧金山分校的Michael Bishop表示:“当前的癌症研究以基因组学占据主导地位,科学家们希望借助基因指纹来指导治疗。问题是仅靠基因组是否足够。我们认为不能因为代谢改变过于复杂、难以预测就忽视它。或许有必要同时关注代谢组和基因组。”
正如癌症基因组指全套基因,代谢组指的是一种特定肿瘤中全套的代谢产物。
肿瘤的代谢改变长期被视为抗癌治疗的重要靶向策略。肿瘤细胞系主要依赖糖酵解进行代谢,其耗糖速度远大于正常细胞,这一现象即众所周知的“瓦伯格效应”(Warburg效应)。人们通常认为,尽管癌症是一种具有遗传异质性的疾病,但代谢改变却是癌症的普遍特征。Bishop和Mariia Yuneva领导的研究小组疑惑:根据遗传病因的不同,癌症的代谢如何发生变化。
他们在小鼠实验中发现,由不同致癌基因(Myc基因 vs Met基因)驱动的肿瘤在两种主要营养物质——葡萄糖和谷氨酰胺的代谢上存在显著差异。重要的是,Myc诱导的肺癌代谢与Myc诱导的肝癌代谢也存在差异。
Yuneva表示:“我们的工作表明,不同的肿瘤可能具有完全不同的代谢机制,不能一概而论。”
Bishop和Yuneva指出,他们的研究结果也强调了谷氨酰胺代谢可作为某些肿瘤的潜在治疗新靶点。有趣的是,研究数据还显示,正常情况下存在于肾脏细胞中的谷氨酰胺酶在肝癌细胞中水平增高,这意味着可能存在其他途径破坏癌症代谢,而不影响正常肝组织。
研究人员表示,他们将继续在小鼠模型中研究代谢差异,并希望最终能编录出更复杂的生物——人体中的代谢变化,为个体化治疗提供指导。