乳腺癌细胞依赖于丙酮酸在新组织中膨胀

大多数死于乳腺癌的病人死于转移，癌细胞扩散到身体其他器官的过程。癌细胞改变它们的新陈代谢，在其他器官中生长和扩张。VIB-KU Leuven癌症生物学中心的Sarah-Maria Fendt教授和她的博士生Ilaria Elia的一项新研究表明，乳腺癌细胞需要丙酮酸来实现这一功能。

当癌症细胞扩散到不同的器官，特别是肺，它们首先需要重塑健康的肺环境，使之成为支持癌症生长的转移性利基细胞。癌细胞需要激活该方法的酶称为胶原蛋白4个羟化酶。到目前为止，据信，通过存在的酶量，在癌症和健康细胞中调节该酶的活性。换句话说，据认为，如果许多酶出现，其活动很高，反之亦然。由于胶原蛋白脯氨酰4羟基化酶​​在健康细胞中具有重要的功能，因此胶原蛋白酶4羟基化酶​​是一种难以癌症药物靶标，因为这将靶向癌症以及健康细胞。

来自VIB-KU Leuven癌症生物学中心的Sarah-Maria Fendt教授和她的博士生Ilaria Elia现在已经发现了这一点乳腺癌细胞到达肺部需要营养丙酮酸来重组健康的肺环境，以便癌细胞可以生长成转移。具体地，丙酮酸盐驱动了一种称为α-酮戊酸的小分子的产生。该小分子根据该酶的量调节胶原蛋白脯氨酰的活性4羟基化酶​​。重要的是，只有支持癌细胞扩散到远处器官的癌细胞或细胞似乎依赖于这种丙酮酸依赖性机制来在肺中产生促肿瘤环境。这意味着抑制丙酮酸的摄取乳房癌细胞，足以大大削弱转移形成在不同的乳腺癌小鼠模型。

有趣的是，在一项独立研究中，Geert Carmeliet教授和Steve Stegen博士(鲁文大学临床和实验内分泌实验室)研究了正常骨细胞如何利用胶原蛋白prolyl 4羟化酶创造健康的环境。他们发现骨细胞也需要α-酮戊二酸来调节胶原脯氨酰4羟基化酶​​导致正常的骨发育和再生。但对癌细胞不同，正常骨细胞不依赖于丙酮酸，而是营养谷氨酰胺用于这种重要功能。目前，通过选择性地改变丙酮酸或谷氨酰胺的摄取来靶向癌细胞而不伤害健康细胞的小鼠模型而不存在癌细胞，反之亦然。

总的来说，这两项研究表明，健康细胞和癌细胞使用不同的营养物质来塑造它们的环境。这一新发现可用于开发专门针对乳房的新疗法癌症蔓延到肺部的细胞，同时保留健康的细胞。

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