BioArt按:浙江大学肿瘤研究所胡汛教授在SignalTransductionandTargetedTherapy杂志上发表了乳酸和质子在癌细胞对葡萄糖剥夺的抗性的中心作用及其临床转化的展望,特别是针对肿瘤糖代谢的治疗方案介绍了该领域未来的研究方向及临床转化前景。该文的通讯作者为胡汛教授。
针对癌症的弱点是癌症治疗的重要策略,其中针对肿瘤代谢的治疗是一个重要方向。STTT邀请了胡汛教授就此问题撰写了关于通过改变肿瘤微环境进步影响肿瘤代谢的展望,特别是针对肿瘤糖代谢的治疗方案,并介绍了该领域未来的研究方向及临床转化方向。
众所周知,葡萄糖是维持细胞代谢所必需的,是支持癌细胞存活、生长和增殖的营养物质,剥夺葡萄糖能快速杀死癌细胞。然而大多数癌细胞都具有名为Warburg效应的代谢机制,即使在具有充足的氧的癌细胞也显示出非常高的糖酵解速率并将大多数进入癌细胞的葡萄糖转化为乳酸盐。当葡萄糖供应充足时,Warburg效应让癌细胞具有生长优势,但当葡萄糖供应出现问题时,Warburg效应又可以被认为是癌细胞的致命弱点。许多实体瘤中的葡萄糖供应较差,而由于大多数癌细胞具有特别高的糖酵解能力,因此如果最大化癌细胞糖酵解速率可能耗尽瘤内葡萄糖,导致癌细胞死亡。乳酸和质子是实体瘤中的两种常见因子,它们联合保护癌细胞免于葡萄糖剥夺,并且它们也是决定葡萄糖代谢表型的癌细胞的强有力的调节剂。破坏乳酸盐和质子的联合作用,例如通过碳酸氢盐输注到肿瘤中,可以最大化癌细胞糖酵解速率以快速使用葡萄糖,暴露其对葡萄糖剥夺的脆弱性并最终杀死癌细胞。采用这种原理的TILA-TACE治疗方法在针对晚期肝细胞癌的临床实验中取得了另人欣喜的治疗效果。
胡汛教授表示,针对癌细胞对葡萄糖剥夺的脆弱性可能是癌症治疗的有效策略。一种可能的方式是最大化癌细胞糖酵解速率以排除肿瘤中有限的葡萄糖供应,并增加癌细胞对葡萄糖剥夺的敏感性。乳酸和质子的工作就是基于这个想法,虽然工作仍只算早期阶段,还需要进一步的研究。
TILA-TACE在大的和巨大的肝细胞癌的局部控制方面取得了显着的疗效,具有较长累积生存的早期迹象,初步统计病人的累计中位生存期已达3年半。虽然局部控制的治疗功效已经得到验证,但是否生存获益刚需要更大的随机对照研究来验证。
技术上,靶向乳酸酸中毒治疗需要通过肿瘤进食管对肿瘤进行局部碱化,然后彻底栓塞肿瘤进食管以阻断葡萄糖供应。这此治疗方法在理论上也可以应用于肝转移癌的治疗。胡讯教授也提出,碳酸氢盐可以有效地治疗肿瘤,该方法可以降低葡萄糖供应和并引起乳酸性酸中毒,但可能难以栓塞肝细胞癌那样抑制营养供应。理论上,碳酸氢盐或其他缓冲液局部注射可能杀死已经处于葡萄糖剥夺下的癌细胞,并且还能增强癌细胞的糖酵解活性以排出有限的葡萄糖,从而“饿死”肿瘤,但到目前为止,证据不足,还需要进一步的研究。
参考文献:
(1)WuH,DingZ,HuD,SunF,DaiC,XieJetal.Centralroleoflacticacidosisincancercellresistancetoglucosedeprivation-inducedcelldeath.JPathol;:–.
(2)XieJ,WuH,DaiC,PanQ,DingZ,HuDetal.BeyondWarburgeffect--dualmetabolicnatureofcancercells.SciRep;4:.
(3)DaiC,SunF,ZhuC,HuX.Tumorenvironmentalfactorsglucosedeprivationandlacticacidosisinducemitoticchromosomalinstability--animplicationinaneuploidhumantumors.PLoSOne;8:e.
(4)ChaoM,WuH,JinK,LiB,WuJ,ZhangGetal.Anonrandomizedcohortandarandomizedstudyoflocalcontroloflargehepatocarcinomabytargetingintratumorallacticacidosis.Elife;5:e.
胡汛教授简介胡汛教授,浙江大学肿瘤研究所,国家教育部第四批长江学者,求是教授。研究方向(1)抗肿瘤药物的研究,克服肿瘤耐药性的药物和抗肿瘤转移的候选药物;(2)肿瘤细胞代谢的机理。
附:SignalTransductionandTargetedTherapy简介
《SignalTransductionandTargetedTherapy》(STTT)是自然出版集医院生物治疗国家重点实验室合作出版的全英文生物医学专业期刊。主编由美国俄亥俄州立大学CarloM.Croce教授(美国三院院士,CancerResearch前主编),UCSD的张康教授、医院魏于全教授担任。有来自全球等多个国家及地区的多位相关领域的近百位著名学者组成编委会。本杂志每周五发表文章,欢迎各位投稿,包括论著或综述。对于原创性成果采取“快速通道”模式,帮助作者以最快的速度发表文章,最快一周可接收。该杂志发表论文可免收发表费。该杂志投稿格式不限,正式发表之前再按杂志格式修改。
说明:原文由STTT杂志社授权BioArt转载,BioArt发表时略有改动。
BioArt,一心北京最权威白癜风专科医院北京最好白癜风医院在线咨询