癌細胞的代謝“策反” | 科技前線

腫瘤轉移是患者死亡的主要誘因，代謝重編程是主要驅動力。因此，有效靶向促轉移的關鍵代謝途徑成為研究重點。

近日，中國科學院上海營養與健康研究所團隊合作揭示了腫瘤相關巨噬細胞作為微環境乙酸供應源，通過增加肝癌細胞乙酰輔酶A合成，促進肝癌轉移的作用機制。這一發現為肝癌轉移提供了潛在的微環境干預靶點。

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發現“乙酸生產車間”

在人體細胞復雜的代謝網絡中，乙酰輔酶A是處于樞紐地位的關鍵分子，不僅參與能量代謝，也調控多種生物合成過程，堪稱細胞代謝的“雙重指揮官”。

研究發現，癌細胞中乙酰輔酶A水平異常上升，會顯著增強癌細胞的轉移能力。合成乙酰輔酶A的重要原料是乙酸，也就是日常生活中食醋的主要成分——醋酸。科研人員在肝癌組織內部檢測到的乙酸濃度，高于癌細胞在血液中直接獲取的水平。這提示，在腫瘤“微環境”中，很可能潛伏著一些隱蔽的“乙酸生產車間”。

▲系統篩查肝癌微環境中的“乙酸生產車間”

為鎖定這些車間，研究對肝癌微環境中的各種細胞進行了一場“身份篩查”。結果發現，一類被稱為腫瘤相關巨噬細胞的免疫細胞表現出意料之外的行為。這類細胞原本承擔清除有害物質的任務，卻在腫瘤微環境中“轉變角色”，主動合成并分泌乙酸，從而為癌細胞提供生成乙酰輔酶A的原料。

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巨噬細胞的“叛變”

這些巨噬細胞如何“叛變”并轉而生產乙酸？機制研究發現巨噬細胞內部激活了一條獨特的代謝途徑——脂質過氧化—ALDH2酶通路。該通路如同“代謝開關”，調控乙酸的合成與釋放。

研究進一步發現，肝癌細胞利用腫瘤相關巨噬細胞提供的乙酸，合成大量的乙酰輔酶A。隨后，乙酰輔酶A進入細胞核，通過提高組蛋白H3的乙酰化水平，激活與癌癥轉移相關的基因表達，從而為癌細胞向全身擴散提供“助力”。

這一發現在動物模型中得到了驗證：通過敲除巨噬細胞中的ALDH2基因，關閉乙酸供應途徑，可削弱肝癌向肺部轉移的能力。

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鎖定“關鍵推手”

機制研究顯示，肝癌細胞產生的乳酸是關鍵“推手”。這一代謝廢物能夠激活腫瘤相關巨噬細胞內部的脂質過氧化—ALDH2代謝途徑，從而啟動乙酸合成。

研究揭開了肝癌微環境中的一場“秘密交易”：癌細胞先拋出其代謝廢物——“乳酸”作為信號，巧妙地“策反”本應保衛健康的巨噬細胞，轉而為其生產關鍵燃料——乙酸，從而助長癌細胞的轉移能力。

▲肝癌微環境中乳酸—脂質過氧化—ALDH2—乙酸的“秘密交易”

未來，精準打擊這條“補給線”，有望成為遏制癌癥轉移的新策略。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s42255-025-01393-9

來源：中國科學院上海營養與健康研究所

責任編輯：侯茜