Cell | 精氨酸或能驱动癌细胞的代谢重编程从而促进肝癌的进展

癌细胞是变色龙，其会完全改变代谢状况从而不断生长，近日，一篇发表在国际杂志Cell上题为“Arginine reprograms metabolism in liver cancer via RBM39”的研究报告中，来自瑞士巴塞尔大学等机构的科学家们通过研究发现，高水平的氨基酸—精氨酸或能驱动代谢重编程从而促进肿瘤生长，相关研究结果有望帮助开发改善人类肝癌治疗的新型疗法。

肝脏是机体中具有多种重要功能的关键器官，其能代谢营养物质、储存能量并调节机体的血糖水平，在解毒和移除有害组分和药物上发挥着重要作用；肝癌是世界上最致死性的癌症类型之一，引发肝癌的因素包括肥胖、过度饮酒和丙肝感染等，早期的诊断和合适的治疗策略对于改善肝癌患者的治疗非常重要。

在过去10年里，科学家们在理解癌症的多面性上取得了重大进展，长期以来，人们一直将癌症视为细胞增殖紊乱，然而目前越来越多的研究证据表明，癌症实际上是一种代谢性疾病。换句话说，当细胞重新布局代谢并允许失控的细胞增殖时癌症就会发生，那么细胞是如何改变其代谢以及这种改变又是如何导致肿瘤发生的呢？这项研究中，研究人员在肝癌细胞中发现了驱动其代谢重新布局的一种关键驱动子。

健康的肝脏细胞在转变为癌细胞时会逐渐改变其行为，其会重新编程代谢来尽可能更快地生长，也会摄入比正常细胞需求更多的葡萄糖并增强对营养物质的摄取。研究者Dirk Mossmann博士说道，我们对来自小鼠和患者机体的肝脏肿瘤样本进行调查分析，结果发现了肿瘤样本中的精氨酸水平会升高，尽管癌细胞很少或基本不产生精氨酸，肿瘤细胞会通过增加对精氨酸的摄入并抑制其消耗从而积累高水平的精氨酸。

精氨酸或能驱动癌细胞的代谢重编程从而促进肝癌的进展。

图片来源：Cell (2023). DOI:10.1016/j.cell.2023.09.011

此外，研究人员还发现，高水平的精氨酸是肿瘤发生的必要条件，而与精氨酸在蛋白质合成中的作用无关；这就引出了一个问题，即精氨酸是如何导致肿瘤发生的呢？在高浓度下，精氨酸能结合特殊因子从而通过调节代谢基因的表达来诱发细胞的代谢重编程并促进肿瘤的生长，因此，肿瘤细胞会恢复到未分化的胚胎细胞状态，在这种状态下其就会无限分裂，有意识的是，肿瘤细胞还能通过另一种方式从增加精氨酸的摄入来获益。研究者说道，我们的免疫细胞依赖精氨酸来正常发挥功能，因此，在肿瘤环境中剔除精氨酸或能帮助肿瘤细胞躲避免疫系统的狙杀。那么这些发现对于癌症疗法有什么意义呢？科学家们认为通过靶向作用特定的精氨酸结合因子而不是消耗精氨酸或许能给患者的治疗带来一定的益处。

研究者Mossmann说道，在使用抗癌药物indisulam治疗肝脏肿瘤时，我们就能诱导该因子发生降解并阻止代谢重编程的发生，通过这一途径，研究人员就能避免降低整体的精氨酸水平所产生的不必要的副作用，比如损伤需要精氨酸来正常发挥功能的免疫细胞。此外，诸如增加精氨酸的水平等代谢改变或许也能作为在早期阶段检测癌症的特殊生物标志物，这对于癌症的成功治疗和患者的生存至关重要。

综上，本文研究结果表明，精氨酸或能作为一种第二信使样分子来重编程癌细胞的代谢，从而促进肿瘤生长。

原始出处：

Dirk Mossmann，Christoph Müller，Sujin Park, et al. Arginine reprograms metabolism in liver cancer via RBM39, Cell (2023). DOI:10.1016/j.cell.2023.09.011

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