来自哈佛医学院的科学家在《科学》杂志上发表的报道表示,乳腺癌细胞的循环利用氨,一种细胞新陈代谢的副产品,并利用它作为氮源来促进乳腺癌肿瘤生长。这项研究结果显示氨的存在促进了乳腺癌细胞的增殖,而抑制氨的代谢可以阻止小鼠肿瘤的生长。
研究人员说,这一发现揭示了氨乳腺癌中的生物学作用,有助于设计新的治疗策略来减缓乳腺癌肿瘤的生长。“一般来说,氨被认为是代谢废物,必须清除,这是由于其高毒性决定的。我们发现,氨不仅对乳腺癌细胞没有毒性,还可以作为肿瘤生长所需的物质来源,用于肿瘤的治疗。”
快速增长的癌细胞在代谢的过程中会出现一种副产物,那就是氨,通常在血管中输送到肝脏,在肝脏中转化为毒性较小的物质,并从体内作为尿素排出。然而,肿瘤的血管很少,因此,氨在肿瘤局部环境中积聚,对许多细胞来说是有毒的。
为了探讨肿瘤如何应对高浓度的氨,研究人员使用了一种技术标记氮和谷氨酰胺。当谷氨酰胺在细胞代谢过程中分解时,含氨的氮被释放作为副产品。通过追踪这一显著的氨,研究人员分析了乳腺癌细胞和移植到小鼠体内的人类肿瘤中的200多种不同的细胞代谢物。
他们发现乳腺癌细胞能高效地回收氨,并将其并入许多成分中,主要是氨基酸谷氨酸,蛋白质及其衍生物的基本组成部分,约20%的细胞谷氨酸池含有循环氮。高浓度的氨能加速实验室生长的乳腺癌细胞的生长。氨暴露的细胞比没有氨的细胞快了七倍。
氨对小鼠乳腺癌移植瘤生长和增殖的促进作用。阻断谷氨酸脱氢酶(GDH)活性酶的时候,专门吸收氨的执行功能肿瘤生长显著减慢较完整的GDH活性肿瘤。
研究人员表示:“我们发现,抑制小鼠肿瘤生长的氨代谢的伎俩,因此,抑制氨同化或氨合成可能是治疗设计的合理策略。”
该小组的研究结果表明,氨的生物作用应重新评估,为剥夺肿瘤必需的营养素,阻断乳腺癌肿瘤生长的新方法研究作为基础。
在接下来的研究中,研究人员将进一步探索氨代谢在乳腺癌治疗中的意义。