Nature：科学家发现肾癌依靠线粒体代谢转移

Ralph DeBerardinis医学博士，CRI教授和Howard Hughes医学研究所(HHMI)研究员，以及第一作者Divya Bezwada博士，在80名UT西南患者中研究了各种类型的肾癌，他与UTSW泌尿科的外科医生合作，追踪肾癌如何利用血液中的糖和其他营养物质。

他们的主要发现是，线粒体电子传递链(一种允许细胞从营养物质中产生能量的途径)在已经转移的肿瘤中比在肾脏中仍在生长的肿瘤中活跃得多。

DeBerardinis博士说:“最终，这些发现可能会导致更好的方法来治疗转移性癌症患者，或者降低局部癌症患者的转移风险。现在的挑战是了解线粒体代谢的这些关键方面是如何被激活的，为什么它们会刺激转移，以及我们是否可以安全地阻止它们。”

DeBerardinis博士补充说，这些新的见解建立在CRI早期关于某些代谢活动如何使癌细胞克服转移的自然障碍的发现之上。

“一个世纪以来，癌症生物学的主流观点是，侵袭性肿瘤会关闭线粒体代谢，以便生长和扩散。新的研究直接研究了患者体内的癌症代谢，结果恰恰相反:激活线粒体代谢会促进转移，”DeBerardinis博士说。“转移是肾癌和大多数其他器官癌症患者癌症相关死亡的最重要原因。转移性肿瘤是我们最需要治疗的。”

泌尿学教授、德克萨斯大学西南分校Harold C. Simmons综合癌症中心成员Vitaly Margulis领导了这项临床合作。

“大多数癌症代谢研究都是在培养皿中的细胞上进行的，这可能与真正的肿瘤没有什么关系。Margulis博士说:“这项研究是为数不多的研究新陈代谢最重要的地方之一:在病人身上。我希望我们能将这些发现推进到具有高转移潜力的肿瘤的治疗或早期预测中。这将增加我们在德克萨斯大学西南分校为每位肾癌患者使用的个性化癌症管理方法。”

CRI科学家使用的关键技术是在手术切除肿瘤期间，给患者静脉注射无毒的、标记形式的几种不同营养物质。

然后对肿瘤样本进行分析，以确定标签是否从原来的营养物质变成了其他化合物，这是新陈代谢发生的迹象。对几种营养物质的分析使研究小组确定，在肾脏中生长的肿瘤中，线粒体活性较低，但当这些肿瘤转移到其他器官(包括肝脏、肺和大脑)时，线粒体活性较高。

研究人员的发现进一步表明，线粒体活动可能会刺激转移。

为了验证这一点，科学家们使用了能够转移到肺部的肾癌小鼠模型。与德克萨斯大学安德森癌症中心的Giannicola Genovese医学博士和Luigi Perelli医学博士合作。DeBerardinis和Bezwada领导的一项研究发现，抑制线粒体活性可以减少肺转移，而不会影响肾脏肿瘤的生长。

另一方面，激活线粒体活性会导致肿瘤更频繁地转移，即使它们在肾脏中的生长不受影响。

Bezwada博士说:“这项研究是开发代谢读数的重要一步，可以预测哪些患者需要更积极的监测、手术或其他治疗。我们认为这些新发现将有助于我们了解患者体内生长的肾癌细胞的代谢需求，最重要的是，这些需求在转移过程中是如何变化的。”