來自哈佛醫學院的科學家在《科學》雜志上發表的報道表示,乳腺癌細胞的循環利用氨,一種細胞新陳代謝的副產品,并利用它作為氮源來促進乳腺癌腫瘤生長。這項研究結果顯示氨的存在促進了乳腺癌細胞的增殖,而抑制氨的代謝可以阻止小鼠腫瘤的生長。
研究人員說,這一發現揭示了氨乳腺癌中的生物學作用,有助于設計新的治療策略來減緩乳腺癌腫瘤的生長。“一般來說,氨被認為是代謝廢物,必須清除,這是由于其高毒性決定的。我們發現,氨不僅對乳腺癌細胞沒有毒性,還可以作為腫瘤生長所需的物質來源,用于腫瘤的治療。”
快速增長的癌細胞在代謝的過程中會出現一種副產物,那就是氨,通常在血管中輸送到肝臟,在肝臟中轉化為毒性較小的物質,并從體內作為尿素排出。然而,腫瘤的血管很少,因此,氨在腫瘤局部環境中積聚,對許多細胞來說是有毒的。
為了探討腫瘤如何應對高濃度的氨,研究人員使用了一種技術標記氮和谷氨酰胺。當谷氨酰胺在細胞代謝過程中分解時,含氨的氮被釋放作為副產品。通過追蹤這一顯著的氨,研究人員分析了乳腺癌細胞和移植到小鼠體內的人類腫瘤中的200多種不同的細胞代謝物。
他們發現乳腺癌細胞能高效地回收氨,并將其并入許多成分中,主要是氨基酸谷氨酸,蛋白質及其衍生物的基本組成部分,約20%的細胞谷氨酸池含有循環氮。高濃度的氨能加速實驗室生長的乳腺癌細胞的生長。氨暴露的細胞比沒有氨的細胞快了七倍。
氨對小鼠乳腺癌移植瘤生長和增殖的促進作用。阻斷谷氨酸脫氫酶(GDH)活性酶的時候,專門吸收氨的執行功能腫瘤生長顯著減慢較完整的GDH活性腫瘤。
研究人員表示:“我們發現,抑制小鼠腫瘤生長的氨代謝的伎倆,因此,抑制氨同化或氨合成可能是治療設計的合理策略。”
該小組的研究結果表明,氨的生物作用應重新評估,為剝奪腫瘤必需的營養素,阻斷乳腺癌腫瘤生長的新方法研究作為基礎。
在接下來的研究中,研究人員將進一步探索氨代謝在乳腺癌治療中的意義。