由于迫切需要营养物质，生长迅速的胰腺肿瘤通过另一种途径–大胞饮来寻找”燃料”。科学家们希望阻止这一通常被称为”细胞饮酒”的过程，可能会导致肿瘤饥饿药物。然而，首先需要的是基本信息–比如驱动这一过程的不可见的分子信号。
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现在，来自桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学研究院的科学家们已经确定了一种调节大胞饮的信号通路，这种营养线索触发了肿瘤的生长过程和关键的代谢差异，揭示了药物开发和患者治疗的新方向。研究结果发表在《Developmental Cell》杂志上。
“要找到胰腺癌的代谢的致命弱点，我们需要对这些肿瘤如何获取营养有更深入的了解，”该论文的资深作者、桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学研究院癌症中心助理教授科Cosimo Commisso博士说。”我们的研究表明，就像人类一样，胰腺癌的代谢是多种多样的。一些胰腺肿瘤可以”上调”或”下调”大胞饮，这取决于谷氨酰胺的可用性。谷氨酰胺是一种氨基酸，在快速生长细胞的新陈代谢中起着关键作用。其他肿瘤天然就有高水平的大胞饮。我们还确定了这一过程的分子调控因子，这可能最终导致个性化治疗。”
胰腺癌是致命的。五年生存率只有不到10%。根据美国癌症协会(American Cancer Society)的数据，预计2019年将有5.6万多名美国人被诊断出患有癌症，这个数字还在继续上升。新的研究表明，服兵役与胰腺癌的风险增加有关，这可能是因为服兵役期间接触了橙剂等除草剂。
在这项研究中，Commisso和他的团队分析了来自胰腺导管腺癌(PDAC)患者的细胞株，并使用了人类胰腺癌的小鼠模型。PDAC是最常见的一种胰腺癌。在大约一半的细胞系中，去除谷氨酰胺导致大胞饮”加速”。无论谷氨酰胺的存在与否，其余的细胞系都维持着高于正常水平的大胞饮。当细胞处于肿瘤中而谷氨酰胺缺乏时，大胞饮活性增加。重要的是，他们证明了两个著名的癌症信号通路–EGFR和Pak驱动了谷氨酸敏感的大胞饮，这为新的药物开发提供了新方向。
“除了胰腺癌，大胞饮在其他类型的癌症中也很常见，包括肺癌、前列腺癌、膀胱癌和乳腺癌，” Commisso说。”我希望我们从胰腺癌研究中获得的见解能应用于其他类型的肿瘤。”
下一步，Commisso和他的团队将探索饥饿的胰腺肿瘤细胞是如何感知谷氨酰胺水平的–类似于汽车通过燃料水平传感器测量汽油水平。如果能够找到这种谷氨酸感应机制并加以抑制，胰腺肿瘤启动大胞饮功能的能力就会被阻断，它就会饿死。
参考资料：
Szu-WeiLee et al. EGFR-Pak Signaling Selectively Regulates Glutamine Deprivation-Induced Macropinocytosis. Developmental Cell (2019). DOI： 10.1016/j.devcel.2019.05.043
（责任编辑：sgx）
