三篇Nature敲定：助力癌細胞“逃生”的新穎代謝途徑

　　日前，科學家確定了一種新穎的代謝途徑幫助癌細胞在特殊環境中茁壯生長，該環境對正常細胞有致命作用，相關結果于4月6日發表在《Nature》雜志上，揭示了癌細胞使用磷酸戊糖途徑（PPP）和三羧酸循環輪換形式來抵御毒素——活性氧（ROS），這些毒素通過氧化應激殺死細胞。

　　早前兩篇Nature奠定基礎

　　2009年，哈弗醫學院細胞生物學家Joan Brugge博士在《Nature》雜志上報道了脫離基質對正常細胞帶來的損害，DeBerardinis博士說，“有趣的是，該研究還發現插入一個癌基因（可能導致癌癥的基因）將使正常細胞的行為類似癌細胞，并在脫離基質時能幸存。

　　2015年11月份，霍華德?休斯醫學研究所的Sean Morrison博士在《Nature》上揭示了能脫離原發腫瘤并成功轉移到身體其他部位的稀有皮膚癌細胞可防止ROS達到高危水平。

　　2009年及2015年的這兩項研究似乎揭示了同樣的困惑，似乎遺漏了關鍵的東西。幾十年來一直認為，磷酸戊糖途徑（PPP）是NADPH的主要來源。然而，磷酸戊糖途徑（PPP）在細胞的某些部分——細胞質中生產NADPH，而活性氧（ROS）產生于另一個亞細胞結構——線粒體。DeBerardinis說，“如果你認為活性氧（ROS）是火，那么NADPH將是癌細胞用于撲滅火的水。”但來自磷酸戊糖途徑（PPP）的如何處理來自細胞其他部位的活性氧（ROS）？4月6日《Nature》上的文章回答了這個問題。

　　又一篇Nature，最終確定了驅動癌細胞存活的新穎代謝途徑

　　4月6日，《Nature》上的文章最終確定了驅動癌細胞存活的新穎代謝途徑。本文資深作者Ralph DeBerardinis博士說，“長期以來人們認為針對腫瘤特異的代謝途徑可開發出治療癌癥的有效方法。這項研究發現了細胞適應癌癥惡化壓力所需的不同代謝途徑。”

　　該研究建立在DeBerardinis博士實驗室早期研究的基礎之上——三羧酸循環在某些情況下可發生自我逆轉以滋養腫瘤細胞。DeBerardinis博士表示大多數正常細胞和腫瘤細胞通過依附營養豐富的組織（稱為基質）而生長，他說，“它們依靠基質附屬物來接受生長刺激信號以及調控代謝方式支持細胞的生長、生殖和生存。離開基質將導致活性氧（ROS）突然增加，這對正常細胞來說是致命的，而癌癥細胞似乎有自己的解決辦法。”

　　作者表示，癌細胞利用“捎帶”系統將來自磷酸戊糖途徑（PPP）的還原能量帶入線粒體中。DeBerardinis博士說，“這種行為涉及到細胞質中一個不尋常的反應——將NADPH的還原能量轉移至三羧酸分子中，類似三羧酸循環的反作用。”三羧酸分子隨后進入線粒體并刺激另一種途徑：減少等價物的釋放并在活性氧（ROS）的位置產生NADPH，最終使癌細胞在沒有基質依附的情況下也能幸存和生長。

　　DeBerardinis博士說，“我們知道磷酸戊糖途徑（PPP）和三羧酸循環為癌細胞提供了有利的代謝，但我們不知道它們之間存在著不尋常的聯系，令人吃驚的是，正常細胞無法通過該機制來運輸NADPH，并死于高水平的活性氧（ROS）環境。然而該研究建立在培養的細胞模型上，仍需更多的研究來檢測其在活體組織中作用。”