研究厌恶对癌症新陈代谢的理解

肿瘤以高利率消耗葡萄糖，但Vanderbilt研究人员的团队发现，癌细胞本身不是罪魁祸首，在过去100年中已经开发和精致的癌症代谢模型。

相反,常细胞在一个肿瘤- 天常免疫细胞研究小组在4月7日的杂志上报道称，巨噬细胞具有最高的葡萄糖摄取能力自然。调查人员表示，肿瘤微环境中不同细胞使用不同的细胞使用不同的营养素来利用不同的营养素来开发新的疗法和成像策略。

“癌症新陈代谢的领域已经在过去的20年里爆炸了，但这一直基于这一观察结果，奥托沃斯堡于1922年发表 - 癌细胞可以以非常高的速度消耗葡萄糖，”杰弗里·拉特特尔，博士说。，Cornelius Vanderbilt免疫生物学教授和Vanderbilt Center的主任免疫学科。“我们现在知道肿瘤包括许多类型的细胞，并且令人惊讶的是，非癌细胞实际上是肿瘤中的主要葡萄糖消费者。”

Warburg的观察也是正电子发射断层扫描(PET)肿瘤成像的基础，PET使用一种放射性葡萄糖示踪剂(FDG)根据癌细胞的葡萄糖代谢“点亮”癌细胞。但是FDG-PET并不总是能得到临床医生期望的结果。

“我很奇怪地对什么多年来宠物扫描是”热“或”不热“，因为我学习的肾癌类型，从我们所理解的生物学中，应该点亮宠物炎热，往往没有，“W. Kimryn Rathmell，MD，博士，惠格J. Morgan教授和医学部主席。“杰夫和我已经有很多关于哪些细胞使用葡萄糖的对话：是癌细胞;是免疫细胞;它是如何合适的？你可以想象我们的餐桌。”

两个md-ph.d。杰里恩里德梅尔的学生 - 布拉德利·雷德德克费尔德·莱特梅尔的马修·麦克斯（Jeff Rathmell）的小组 - 接受了回答这些问题的挑战。在概念中，他们的方法很简单：用肿瘤施用宠物跟踪器，用细胞表面标记蛋白和流式细胞术分离肿瘤，将肿瘤分离成各种细胞类型，并测量细胞中的放射性。

该团队使用了两种不同的宠物示踪剂，一个葡萄糖，一个用于营养谷氨酰胺，以及六种不同的肿瘤模型，包括结肠直肠癌，肾癌和乳腺癌。在每种情况下，他们发现骨髓免疫细胞（主要是巨噬细胞）具有最高的葡萄糖摄取，其次是T细胞和癌细胞。相比之下，癌细胞具有最高的谷氨酰胺摄取。

“我们认为这是跨癌症类型延伸的一般现象，”Madden表示。

研究人员展示了某些细胞信号传导途径而不是限制营养素推动了葡萄糖和谷氨酰胺摄取的差异。

这一发现与肿瘤微环境中代谢竞争的主流观点形成了对比，在这种竞争中，癌细胞“赢”了，以消耗营养物质并抑制免疫细胞。

“这个想法一直是癌症细胞正在吞噬所有的葡萄糖，因此，免疫细胞无法获得足够的葡萄糖，无法完成它们的工作，”Madden说。“我们的数据表明，营养并没有受到限制。相反，细胞按程序消耗特定的营养物质，营养物质在细胞之间是有分配的:癌细胞获取谷氨酰胺和脂肪酸;免疫细胞发现葡萄糖。"

Reinfeld说，知道肿瘤微环境中的细胞使用不同的营养物质“可能允许针对特定类型的细胞进行针对性的治疗——用于新疗法或对人们的肿瘤进行成像。”

Kimryn Rathmell补充说:“我们现在有了更先进的宠物放射性示踪剂。现在是时候考虑在病人身上测试含氟谷氨酰胺或其他营养探针了。”

她说，调查结果对解释FDG-PET成像结果也很重要。“我们一直订购FDG-PET扫描，我们需要有一个良好的感觉，这些信息提供了我们的信息。我们用它来判断肿瘤反应，但它可能会告诉我们炎症反应而不是肿瘤反应。”

Jeff Rathmell所涉及的协作项目涉及REINFELD和MADDEN，并指出，这两个学生在医学家培训计划中达到了他们的同学探索额外的肿瘤模型。“这是一个非常充满活力和有趣的合作，”他说。

涉及研究中的其他范德比尔特团体包括查尔斯曼宁，大卫·默里曼，瑞秋·约翰逊，马修威尔逊和克里斯托弗·威廉姆斯。该工作还涉及与芝加哥大学的亚历山大缪尔实验室群体的实验室组织密切合作，最近被称为Koch综合癌症研究所的新董事。

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