麻省理工學(xué)院生物學(xué)副教授、Koch癌癥綜合研究所成員Matthew Vander Heiden說，研究結(jié)果表明，更接近這種組織液的培養(yǎng)基，可以幫助研究人員更好地預(yù)測實(shí)驗(yàn)藥物對癌細(xì)胞的影響。

“很明顯，腫瘤所處的環(huán)境很重要，但我認(rèn)為在癌癥研究中，人們已經(jīng)過于偏向基因，以至于忘記了這一點(diǎn)，”文章通訊作者之一Vander Heiden說。

近年來，大多數(shù)癌癥藥物都是先在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞中進(jìn)行評估。然而，人們越來越意識到，這種細(xì)胞生長環(huán)境不能準(zhǔn)確地模擬腫瘤的自然環(huán)境，差異可能產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。

環(huán)境問題

科學(xué)家們早就知道癌細(xì)胞代謝營養(yǎng)素的方式與大多數(shù)其他細(xì)胞不同，這一策略有助于它們產(chǎn)生繼續(xù)生長和分裂所需的構(gòu)建基塊，形成新的癌細(xì)胞。近年來，科學(xué)家們一直在尋求能干擾這些代謝過程的藥物，其中一種藥物在2017年被批準(zhǔn)用于治療白血病。

研制這種藥物的一個重要步驟是在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的癌細(xì)胞中測試它們。通常用于培養(yǎng)細(xì)胞介質(zhì)包括碳源（如葡萄糖）、氮和其他營養(yǎng)物質(zhì)。然而，在過去的幾年里，Vander Heiden實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，在這種培養(yǎng)基中生長的癌細(xì)胞對藥物的反應(yīng)與在小鼠癌癥模型中不同。

David Sabatini是Whitehead研究所的成員，也是麻省理工學(xué)院的生物學(xué)教授，他還發(fā)現(xiàn)，如果癌細(xì)胞生長在一種類似人體血漿營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基中，而不是傳統(tǒng)的培養(yǎng)基中，用藥的影響是不同的。

Vander Heiden說：“這項(xiàng)工作以及世界上其他幾個組織機(jī)構(gòu)的類似結(jié)果表明，環(huán)境非常重要。對于我們來說，這真的是一個警醒，我們要真正知道如何找到癌癥的依賴性，我們必須獲得正確的環(huán)境?！?/p>

為此，麻省理工學(xué)院的研究小組決定研究間質(zhì)液體的組成。間質(zhì)液體可以洗刷組織，并攜帶從流過毛細(xì)血管的血液中擴(kuò)散出來的營養(yǎng)物質(zhì)。它的成分與血液的成分不相同，在腫瘤中，它可能是非常不同的，因?yàn)槟[瘤往往與血液供應(yīng)聯(lián)系不良。

研究人員之所以選擇關(guān)注胰腺癌，部分是因?yàn)槿藗冎浪貏e缺乏營養(yǎng)。從小鼠胰腺腫瘤中分離出間質(zhì)液后，研究人員用質(zhì)譜法測量了100多種不同營養(yǎng)素的濃度，發(fā)現(xiàn)間質(zhì)液的成分不同于血液（以及通常用于細(xì)胞生長的培養(yǎng)基）。研究人員發(fā)現(xiàn)在腫瘤間質(zhì)液中被耗盡的幾種營養(yǎng)素是對免疫細(xì)胞功能重要的氨基酸，包括精氨酸、色氨酸和胱氨酸。

并非所有的營養(yǎng)物質(zhì)都在間質(zhì)液中耗盡——有些營養(yǎng)物質(zhì)更豐富，包括一些癌細(xì)胞產(chǎn)生的氨基酸甘氨酸和谷氨酸。

位置，位置，位置

研究人員還比較了生長在胰腺和肺部的腫瘤，發(fā)現(xiàn)間質(zhì)液的成分可能會因腫瘤在體內(nèi)的位置和腫瘤起源地的不同而有所不同。他們還發(fā)現(xiàn)，生長在同一位置但具有不同遺傳組成的腫瘤周圍的液體之間存在細(xì)微差異；然而，測試的遺傳因素影響都沒有腫瘤位置的影響那么大。

Vander Heiden說：“這可能說明，決定環(huán)境中營養(yǎng)成分的因素很大程度上是由癌細(xì)胞和腫瘤內(nèi)的非癌細(xì)胞之間的相互作用造成的。”

科學(xué)家們以前發(fā)現(xiàn)，非癌細(xì)胞（包括支持性基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞），可以被癌細(xì)胞招募來幫助重建腫瘤周圍的環(huán)境，以促進(jìn)癌癥的生存和擴(kuò)散。

Vander Heiden實(shí)驗(yàn)室和其他研究小組現(xiàn)在正致力于開發(fā)一種培養(yǎng)基，這種培養(yǎng)基可以更接近地模擬腫瘤間質(zhì)液的成分，以探索在這種環(huán)境下生長的腫瘤細(xì)胞是否可以用于生成抗癌藥物將如何影響體內(nèi)細(xì)胞的更準(zhǔn)確預(yù)測。

來源：生物通